车 刀
1.车刀切削部分应具备的基本性能
车刀切削部分在很高的切削温度下工作，连续经受强烈的摩擦，并承受很大的切削力和冲击，所以车刀切削部分的材料必须具备下列基本性能：
（1）较高的硬度：常温下，车刀硬度应在60HRC以上。
（2）较高的耐磨性和耐热性
（3）足够的强度和韧性。
（4）较好的导热性
（5）良好的工艺性和经济性
2.车刀切削部分的常用材料
目前，车刀切削部分常用的材料有高速钢和硬质合金两大类。
（1）高速钢高速钢是含钨W、钼Mo、铬Cr、钒V等合金元素较多的工具钢，热处理后硬度为62HRC～66HRC，红硬性为600℃左右。高速钢刀具制造简单，刃磨方便，韧性较好，但耐热性较差，因此不能用于高速切削，高速钢的类别、常用牌号、性质及应用见下表：
生铁冶炼类别 | 常用牌号 | 性质 | 应用 |
钨系 | W18Cr4V | 性能稳定，刃磨及热处理工艺控制较方便 | 钨的价格较高，国外已很少采用。目前国内使用普遍，以后将逐渐减少 pvc文件袋 |
钨钼系 | W6Mo5Cr4V2 | 以1%的钼取代2%的钨，其高温塑性与韧度都超过W18Cr4V，而其切削性能却大致相同 | 主要用于制造热轧工具，如麻花钻等 |
W9Mo3Cr4V | 强度和韧性均比W6Mo5Cr4V2好，高温塑性和切削性能良好 | 使用将逐渐增多 |
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（2）硬质合金 硬质合金硬度、耐磨性和耐热性均高于高速钢。常温硬度达89HRA～94HRA六氢邻苯二甲酸酐（相当于74HRC～84HRC），红硬性为800℃～1000℃。钢件切削时，切削速度可达220m/min左右。硬质合金的缺点是韧性较差，承受不了大的冲击力，但这一缺陷可通过刃磨合理的刀具角度来弥补。硬质合金是目前应用最广泛的一种车刀材料。
切削用硬质合金按其切屑排出形式和加工对象的范围可分为三个主要类别，分类、用途、性能、代号（GB2075-87）以及与旧牌号的对照见下表： 类别 | 成分 | 用途 | 加工材料 | 常用代号 | 性能 | 加工阶段 | 旧牌号 |
耐 磨 性 | 韧 性 |
K类 （钨钴类） | WC +Co | 适于加工短切屑的黑金属、有金属及非金属，如铸铁、铸造铜合金等脆性材料。 但在切削难加工材料或振动较大（如断续切削塑性金属）的特殊情况时也较合适 | K01 | | | 精加工 | YG3 |
K10 | 半精加工 | YG6 |
K20 | 粗加工 | YG8 |
P类 （钨钛钴类） | WC+ TiC +Co | 适于加工长切屑的黑金属，如45号钢或其他韧性较大的塑性金属， 不宜用于加工脆性金属。 | P01 | | | 精加工 | YT30 |
P10 | 半精加工 | YT15 |
P30 | 粗加工 | YT5 |
M类 〔钨钛钽（铌）钴类〕 | WC+ TiC + TaC（NbC）+Co | 既可加工铸铁、有金属，又可加工碳素钢、合金钢，故又称通用合金。 主要用于加工高温合金、高锰钢、不锈钢以及可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等难加工材料。 | M10 | | | 精加工 半精加工 | YW1 |
M20 | 半精加工 粗加工 | YW2 |
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二、车刀几何角度
一）车刀切削部分组成
车刀切削部分由前面、后面、主切削刃、副切削刃、刀尖、修光刃组成。 二）几何角度
车刀切削部分具有6个独立的基本角度：主偏角Kr、副偏角Kr′、前角γ0、主后角aο、测量电池内阻副后角aο′、和刃倾角λs。
还有2个派生角度：刀尖角εr和楔角β0，下图是90°合金右偏刀角度标注：
90°合金右偏刀
三、车刀几何角度、作用与选择
一)主偏角Kr：
主切削刃在基面上的投影与进给方向间的夹角，常用车刀的主偏角有45°，60°，75°和90°等几种，其角度变化主要改变主切削刃的受力及导热能力，影响切屑的宽度。
主偏角的选择：
1.选择主偏角应首先考虑工件的形状。如加工工件的台阶，必须选取κr≥90°；加工中间切入的工件表面时，一般选用κr=45°～60°。 2.根据工件的刚度和工件材料选择主偏角。工件的刚度好或工件的材料较硬，应选较小的主偏角；反之，应选较大的主偏角
二)副偏角Kr′：
副切削刃在基面上的投影与背离进给方向间的夹角，它主要是减少副切削刃与工件已加工表面间的摩擦。减小副偏角，可以减小工件的表面粗糙度值；但是副偏角不能太小，否则会使背向力增大。
副偏角的选择：
1.副偏角一般采用6°～8° 。
2.精车时，如果在副切削刃上刃磨修光刃，则取较大值。
3.加工中间切入的工件表面时，副偏角应取45°～60°。
三)前角γo
前面和基面间的夹角。它影响刃口的锋利程度和强度，影响切削变形和切削力。前角增大能使车刀刃口锋利，减少切削变形，可使切削省力，并使切屑顺利排出。负前角能增加切削刃强度并使之耐冲击。
前角有正负之分，前角的数值与工件材料、加工性质和刀具材料有关：
1. 车削塑性材料（如钢料）或工件材料较软时，可选择较大的前角；车削脆性材料（如灰铸铁）或工件材料较硬时，可选择较小的前角
2.粗加工，尤其是车削有硬皮的铸锻件时，应选取较小的前角；精加工时，应选取较大的前角
3.车刀材料的强度和韧性较差时（如硬质合金车刀），前角应取小值；反之（如高速钢车刀），可取较大值
车刀前角一般选择γo=－5°～35°。车削中碳钢（如45钢）工件，用高速钢车刀时选取γo=20°～25°；用硬质合金车刀粗车时选取γo=10°～15°，精车时选取γo=13°～18°
四)刃倾角λs：
主切削刃与基面间的夹角，刃倾角的主要作用是控制排屑方向。其数值的大小影响刀头强度，当刃倾角为负值时，可增加刀头强度(尤其是在前角同为负值情况下，效果更为明显)，并在车刀受冲击时保护刀尖。
刃倾角的选用
λs＞0°时刀尖位于主切削刃的最高点，车削时，切屑排向工件的待加工表面方向，切屑不易擦毛已加工表面，车出的工件表面粗糙度值小。此时刀尖强度较差，尤其是在车削不规则的工件受冲击时，冲击点先接触刀尖，刀尖易损坏。精车时，应取正值λs=0°～8°
λs =0°时主切削刃和基面平行，车削时，切屑基本上沿垂直于主切削刃方向排出，刀尖强度一般，在工件规则、余量均匀的一般车削时，应取λs=0°
盆角齿λs＜0°刀尖位于主切削刃的最低点，车削时，切屑排向工件的已加工表面方向，容易擦毛已加工表面，但刀尖强度好，在车削有冲击的工件时，冲击点先接触远离刀尖的切削刃处，从而保护了刀尖，断续车削时，为了增加刀头强度，取负值λs=－15°～－5°。
五)主后角αo：
主后面和主切削平面间的夹角，它可以减少车刀主后面和工件过渡表面间的摩擦。
主后角的选择：
1.粗加工时，应取较小的后角；精加工时，应取较大的后角
2.工件材料较硬时，后角宜取小值；工件材料较软时，则后角宜取大值
车刀后角一般选择αo= 4°～12°。车削中碳钢工件，用高速钢车刀时，粗车选取αo=6°～8°，精车选取αo=8°～12°；用硬质合金车刀时，粗车选取αo=5°～7°，精车选取αo=6°～9°
六)副后角αo′：
副后面和副切削平面间的夹角，主要是减少车刀副后面和工件已加工表面间的摩擦。
副后角的选用：
1.副后角一般磨成与主后角相等。
2.在切断等特殊情况下，为了保证刀具的强度，副后角应取1°～2°较小的数值。
七)楔角βo：
前面和后面间的夹角，楔角的大小影响刀头截面的大小，从而影响刀头的强度，楔角可用下式计算：βo=90°－（γo＋αo）
八)刀尖角ε电锅炉制造r：
主、副切削刃在基面上的投影间的夹角，刀尖角的大小影响刀尖强度和散热性能，刀尖角可用下式计算：εr=180°-(Kr+Kr′)
九）综上所述，车刀角度应根据加工工序、加工材料等诸多因素选取，一般应遵循下列原则：
1.粗车刀
粗车刀必须适应粗车时吃刀深和进给快的特点，主要要求车刀有足够的强度，能一次进给车去较多的余量。选择粗车刀几何参数的一般原则是：
①主偏角κr最好选择75°左右。
②前角γo和后角αo应选小些。
③刃倾角λs取－3°～0°，断续强力切削时取-15°。
④主切削刃上应磨有倒棱，宽度为（0.5～0.8）f，倒棱前角为－15°～－5°。
⑤刀尖处采用直线形过渡刃，过渡刃偏角为κr/2，过渡刃长度为0.5～2mm。
⑥粗车塑性金属车刀前面上磨有断屑槽。
2．精车刀
工件精车后尺寸精度高、表面粗糙度值小，且余量较少，要求车刀锋利、切削刃平直光洁、必要时还可磨出修光刃，精车时必须使切屑排向工件的待加工表面。选择精车刀几何参数的一般原则是：
①取较小的副偏角（κr′）或在副切削刃上磨出修光刃，长度为(1.2～1.5)f。
②前角（γo）一般应大些。
③允许取用较大后角（αo）值。
④刃倾角λ取3°～8°，使切屑排向工件的待加工表面。
⑤精车塑性金属时，前面应磨出相应宽度的断屑槽保以证排屑顺利。
十）常用合金车刀的用途
1.45°车刀
45°车刀刀尖角εr＝90°，所以刀尖强度和散热条件都比90°车刀好，常用于车削工件的端面和进行45°倒角，也可用来车削长度较短的外圆。
2.75°车刀
75°车刀刀尖角εr＞90°，刀尖强度好，较耐用。适用于粗车轴类工件的外圆和对加工余量较大的铸锻件外圆进行强力车削，75°左车刀还适用于车削铸锻件的大端面。
3.90°车刀
90°车刀又称偏刀，刀尖角εr ＜ 90°，所以刀尖强度和散热条件比45°，75°车刀都差，但应用范围较广。按其用途又分为左偏刀和右偏刀。
右偏刀一般用来车削工件的外圆、端面和右向台阶。因为其主偏角较大，车外圆时作用于工件上的径向力较小，不易使工件产生径向弯曲。
用右偏刀车端面时，如果车刀由工件外缘向中心进给，则是用副切削刃车削。易形成凹面，采用由中心向外缘进给的方法可防止产生凹面，但是背吃刀量应小些。
左偏刀一般用来车削工件的外圆和左向台阶，也适用于车削直径较大且长度较短工件的端面。
四、车刀刃磨
一)、砂轮的选用
1.氧化铝砂轮 适用于高速钢、碳素工具钢刃磨以及焊接合金刀具刀体的粗磨。
2.碳化硅砂轮 适用于硬质合金车刀的刃磨。
砂轮的粗细以粒度表示，一般可分为36粒、60粒、80粒和120粒等级别。粒数愈细则表示砂轮的磨料愈细，反之愈粗。粗磨车刀应选粗砂轮，精磨车刀应选细砂轮。
二)车刀的刃磨
如下图： 45°、90°合金车刀
1.刃磨要求
主、副偏角：随车刀型号
主、副后角：6°～8°
刃倾角：0°
排屑槽：1*7
前角：+10°
刀尖圆弧：R0.2
刀刃平面(负倒棱)0.1～0.2mm
2. 刃磨步骤：
粗磨主后面，同时磨出主偏角及主后角
粗磨副后面，同时磨出副偏角及副后角
粗、精磨前面，同时磨出前角
④修磨刀尖圆弧
⑤修磨主后面和副后面，保证主、副偏角，主、副后角，保证刀尖圆弧需求，保证负倒棱宽度。
3.刃磨注意事项
①车刀刃磨时一定要做好有效支撑，戴防护镜，不能用力过大，以防打滑伤手。
②车刀刃磨时应作水平的左右移动，以免砂轮表面出现凹坑，尽可能避免在砂轮侧面磨刀。
③砂轮表面须经常修整，不得有明显的跳动。
④刃磨硬质合金车刀时，不可把刀头部分放入水中冷却，以防刀片突然冷却而碎裂。刃磨高速钢车刀时，应随时用水冷却，以防车刀过热退火，降低硬度。
⑤重新安装砂轮后，必须进行检查经试转5分钟后方可使用。
