5.5　车　刀

车刀的种类很多，如图5-19所示为生产中常用车刀类型。车刀的性能直接影响产品质量和生产效率。车刀材质、几何形状和角度是影响车刀本身性能的主要因素，此外，切削用量、刃磨技术等也是影响车刀切削状态的重要因素，需合理选择。

图5-19　常用车刀

5.5.1　车刀的组成

如图5-20所示为刀具的各个组成部分，它由刀头和刀体两部分组成。其中车刀的刀头是车刀的切削部分，它由以下部分组成：

图5-20　车刀的组成

（1）前刀面　切屑流出时刀头与切屑相接触的表面。

（2）主后刀面　刀头上与切削表面相对的表面，又称主后面。

（3）副后刀面　刀头上与工件已加工表面相对的表面，又称副后面。

（4）主切削刃　前面与主后刃面的交线，它担负主要的切削工作。

（5）副切削刃　前面与副后刃面的交线，它也起切削作用。

（6）刀尖　主切削刃与副切削刃的交点。

5.5.2　车刀的结构形式和材料

车刀按结构形式可分为整体式车刀、焊接式车刀、机械夹固式车刀等，如图5-21所示。整体式车刀材料通常为高速钢，而焊接式和机夹式车刀的刀柄材料为45钢，刀片材料为硬质合金、陶瓷、立方碳化硼、金刚石等。

图5-21　车刀的结构类型

1.高速钢

高速钢是一种含钨、铬、钒较多的合金钢，常用的有 Wl8Cr4V 及 W9Cr4V2两种牌号。其中用得最多的是 Wl8Cr4V 高速钢。

高速钢车刀制造简单，刃磨方便，容易磨得锋利。由于高速钢韧性好，常用于加工一些冲击性较大、形状不规则的零件，它也常用于制作精车刀，但因红硬性不如硬质合金，故不宜用于高速切削。

2.硬质合金

硬质合金是由难熔材料的碳化钨、碳化铁和钴的粉末在高压下成形，经高温烧结而成的材料，具有极高的硬度，仅次于陶瓷和金刚石。硬质合金的红硬性很好，在1000°C 左右仍能保持良好切削性能，具有较高的使用强度，其抗弯强度可高达1000～1700MPa。

5.5.3　车刀的刃磨

刃磨是形成正确合理的刀头几何角度的必要手段。车刀刃磨可分为机械刃磨和手工刃磨两种。机械刃磨的效率高，但对设备有一定的要求。手工刃磨灵活，对设备要求低。车刀刃磨质量的好坏，直接影响着车削加工的质量。

1.砂轮的选择

常用的砂轮有氧化铝系砂轮（刚玉砂轮）和碳化硅砂轮两种。

氧化铝系砂轮的主要成分是 Al₂O₃，适于刃磨碳素工具钢及高速钢车刀；碳化硅砂轮磨料的主要成分是 SiC，硬度很高，适于刃磨硬质合金刀头。

2.刃磨步骤

外圆车刀的刃磨步骤如图5-22所示。

图5-22　外圆车刀刃磨步骤

（1）磨后刀面，如图5-22（a）所示。

（2）磨副后刀面，如图5-22（b）所示。

（3）磨前刀面，如图5-22（c）所示。

（4）磨刀尖圆弧，如图5-22（d）所示。

（5）精磨　在较细硬的砂轮上仔细修磨刀头各面，使车刀的几何形状和角度符合要求，并提高车刀的表面粗糙度。

（6）研磨　有精确角度的车刀，在刃磨时，还要考虑研磨，要求用平整的氧化铝油石，轻研车刀后面和过渡刃，研去刀刃上留下的毛刺，或研磨棱面和断屑槽，进一步减小各切削刃及各面的粗糙度。

5.5.4　车刀的安装

车刀安装得正确与否对车削过程及加工精度都有很大影响。有了合理角度的车刀，如果没有正确安装，它就不能发挥应有的作用。

1.车刀安装高低对角度的影响

车刀刀尖应装得与工件中心线一样高，这样车刀角度没有变化。要做到这一点，安装车刀时可以用床尾顶针尖作为标准，如图5-23所示。也可根据车床中拖板滑块平面与工件中心线的距离，用钢尺量其高低，如图5-24所示。

图5-23　车刀的安装

图5-24　用钢板尺测量中心高对刀

如果刀尖高于工件中心，这时切削平面位置改变，基面也随着改变，结果造成前角增大，后角减小，造成车刀切入工件的困难。相反，如果刀尖低于工件中心，则前角减小，后角增大。

2.车刀安装倾斜对角度的影响

车削时，一般车刀安装总是与工件中心线垂直，这样主偏角和副偏角不会改变。

如果车刀刀头向左倾斜，主偏角将增大，副偏角则减小。相反，如果车刀刀头向右倾斜，主偏角将减小，副偏角则增大。此外，在安装车刀时，还应避免车刀伸出太长，造成车削振动，影响表面粗糙度，甚至会折断。一般刀杆伸出长度要小于刀杆高度的两倍。

车刀下面垫片要平整，同时要尽可能用厚垫片代替薄垫片，刀架上的螺丝要拧紧。