车刀基础知识
机械加工刀具基础知识
切削要素
切削层参数(parameters of undeformed chip)
机械加工刀具基础知识
1.1 切削运动及切削要素
二、切削运动及切削用量 1.主运动和切削速度 主运动(primary motion) 是使刀具和工件之间产生相 对运动，促使刀具接近工件 而实现切削的运动。
机械加工刀具基础知识
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度
背吃刀量和进给量一定时，主偏角愈小，切削层公称宽 度愈大而公 称厚度愈小，即切下宽而薄的切屑。
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度
主、副偏角小时，已加 工表面残留面积的高度hc亦 小，因而可减小表面粗糙度 的值，并且刀尖强度和散热 条件较好，有利于提高刀具 寿命。
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度 (2)车刀的主要角度
车刀设计、制造、刃磨 及测量时，必须考虑的主要角 度，如图所示。 1)主偏角kr在基面中测量的主 切削平面与假定工作平面间的 夹角。 2)副偏角k’r在基面中测量的 副切削平面与假定工作平面间 的夹角。
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1.2 切削刀具及其材料
二、刀具材料 1.刀具材料应具备的性能
较高的硬度和耐磨性
足够的强度和韧度
较高的耐热性
良好的工艺性和经济性
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
二、刀具材料 2.常用的刀具材料
常用刀具材料基本性能
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
二、刀具材料 2.常用的刀具材料
车工基本知识
车工基本知识一．车削的基本概念：1.切削运动：在切削加工中，为了切去多余的金属，必须使工件和刀具做相对的切削运动。
按照在切削过程中的作用，切削运动分主运动和进给运动。
⑴．主运动：切除工件上的切削层，使之转变为切屑，以形成工件新表面的运动。
⑵．进给运动：使新的切削层不断投入切削的运动。
车削时，工件的旋转是主运动。
通常，主运动的速度较高，消耗的切削功率较大。
车刀沿着所要形成的工件表面的纵向或横向移动是进给运动也叫走刀运动。
2.切削时工件上的三个表面：车刀在切削工件时，使工件上形成已加工表面，加工表面和待加工表面。
⑴．已加工表面：已经切去多余金属而形成的新表面。
⑵．待加工表面：即将被切去金属层的表面。
⑶．加工表面：车刀刀刃正在切削的表面。
如下图所示：二．车刀的工作面和角度1. 车刀的工作面：⑴．前刀面：（前面）切屑沿着它排出的刀面。
⑵．后刀面：（后面）后刀面分为：主后刀面和付后刀面。
与工件上加工表面相对着的是主后刀面；与工件上已加工表面相对着的是付后刀面。
⑶．主刀刃：（主切削刃）前刀面和主后刀面的相交部位，它担负主要的切削工作。
⑷．付刀刃：（付切削刃）前刀面和付后刀面的相交部位，它配合主刀刃完成切削工作。
⑸．刀尖：主刀刃和付刀刃的交点。
为了提高刀尖强度和延长刀具寿命，很多刀具都在刀尖处磨出圆弧型或直线型过渡刃。
圆弧型过渡刃也称为刀尖圆弧。
一般硬质合金车刀的刀尖圆弧半径为r =0.5-1mm⑹．修光刃：付刀刃近刀尖处一小段平直的刀刃。
如下图：任何车刀都由上述组成部分，但数量不完全相同。
如：典型的外圆车刀有3个刀面，2条刀刃和1个刀尖。
而割刀（切断刀）就有4个刀面（2个付后刀面）3条刀刃和2个刀尖。
此外刀刃可以是直线的，也可以是曲线的。
如车成型面的成型车刀的刀刃就是曲线。
2.车刀的辅助平面为了确定和测量车刀的角度，需要假设以下3个辅助平面作为基准：⑴．切削平面（P）: 通过刀刃上某一选定点，切于工件加工表面的平面，即为该点的切削平面。
普通车床的基本知识
普通车床车切基本知识一、车刀材料在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。
因此，刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性，还需具有高的耐热性（红硬性），即在高温下仍能保持足够硬度的性能。
常用车刀材料主要有高速钢和硬质合金。
1.高速钢高速钢乂称锋钢、是以鸨、铭、机、钳为主要合金元素的高合金工具钢。
高速钢淬火后的硬度为HRC6367,其红硬温度550C〜600C，允许的切削速度为25〜 30m/min。
高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性，可以进行铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工，有良好的磨削性能，刃磨质量较高，故多用来制造形状复杂的刀具，如钻头、皎刀、铁刀等，亦常用作低速精加工车刀和成形车刀。
常用的高速钢牌号为W18Cr4\O W6Mo5Cr4V2种。
2.硬质合金硬质合金是用高耐磨性和高耐热性的WC（碳化鸨）、TiC （碳化钛）和Co （钻）的粉末经高压成形后再进行高温烧结而制成的，其中Co起粘结作用，硬质合金的硬度为HRA8分94（约相当于HRC74 82）,有很高的红硬温度。
在800〜1000C 的高温下仍能保持切削所需的硬度，硬质合金刀具切削一般钢件的切削速度可达100〜300m/min,可用这种刀具进行高速切削，其缺点是韧性较差，较脆，不耐冲击，硬质合金一般制成各种形状的刀片，焊接或夹固在刀体上使用。
常用的硬质合金有鸨钻和鸨钛钻两大类：（1）鸨钻类（YQ由碳化鸨和钻组成，适用于加工铸铁、宵铜等脆性材料。
常用牌号有YG3 YG6 YG8等，后面的数字表示含钻量的白分比，含钻量愈高，其承受冲击的性能就愈好。
因此，YG8常用于粗加工，YG6和YG3常用于半精加工和精加工。
（2）鸨钛钻类（YT）由碳化车乌、碳化钛和钻组成，加入碳化钛可以增加合金的耐磨性，可以提高合金与塑性材料的粘结温度，减少刀具磨损，也可以提高硬度；但韧性差，更脆、承受冲击的性能也较差，一般用来加工塑性材料，如各种钢材。
车刀图解要点
一般对切削刃上关键部位点的后角进行验算，避免过小。
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成形车刀的轮廓设计
工件的轮廓是指工件轴向剖面上的形状和尺寸，包 括宽度、深度、圆弧半径等。
成形车刀轮廓在与后刀面垂直的剖面内表示，对圆体 成形车刀而言，就是它的轴向剖面。
➢轮廓设计的必要性
当 rf0、f 0时 ，刀具廓形等，于 但工 这件 种廓 成形意 车 ；义 刀 当 rf0、f0时 ，必须按工件修 的正 廓计 形算 深成 度 深 形 。 度 车刀
刀具廓形深度公差取工件相应公差的1/2~1/3；
刀具廓形宽度公差/8；
位置公差 棱体成形车刀后刀面对燕尾槽安装基面的平行度和两侧面对
燕尾槽安装基面的垂直度在100长度内均不超过0.02mm； 圆体成形车刀切削刃对内孔轴线的圆跳动公差为0.02~0.03mm，
✓断屑槽形式与宽度
目的：卷屑、断屑 形式：16种，按结构分为开口式封闭式两大类
开口式：(A、Y、H、K、J等）断屑槽一边或两边开通，前角大，刃口锋利， 切削力小，刀尖强度低，断屑范围窄。
封闭式：（V、M、W、G）断屑槽不开通，左、右切削刃角度相等， 可以通用，刀尖强度好，适应性广。
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➢轮廓设计的准备工作 1、理论上工件廓形各点均需修正计算，以便求出刀具廓形 上的对应点。通常选取工件形状与尺寸变化的各转折点作为 组成点，进行修正计算。
2、计算组成点尺寸 按平均值标注 3、根据工件材料性质和刀具类型，选取所需前、后角
4、圆体成形车刀，尚须确定外径D1
实际生产中，已知apmax，可参考资料选取相关尺寸。
可转位刀片的选择
可转位刀片的型号由代表一定意义的字母和数字代号 按一定顺序排列组成，共有十个号位。
刀具基础知识
返回内容
建立参考系条件
不考虑进给 运动；
规定车刀刀 尖与工件轴 线等高；
刀柄的中心 线垂直于进 给方向。
返回参考系
刀具静止参考系
基面Pr 切 削 平 面Ps 正交平 面Po
刀具静止参考系
基 面 Pr ： 是 通 过 切 削刃选定点的平面， 它垂直于假定的主运 动方向。
后角αo： 是主后刀面 与切削平面 间的夹角， 在正交平面 内测量 。
刀具标注角度
刀具标注角度
主偏角Ｋｒ： 是切削平面与 假定进给方向 的夹角，在基 面内测量。
副偏角Ｋｒ/： 是副切削平面 与进给反方向 的夹角，在基 面内测量。
刀具标注角度
刀具标注角度
刃倾角λs： 是主切削 刃与基面 间的夹角， 在切削平 面内测量。
刀具角度作用
刀具角度的作用
刃倾角：大小不仅影响刀尖的强度，而且影 响切屑的流向 。
返回刀具角度
6、刀具材料
刀具材料是指刀体即刀具切削部分的材料。 普通刀具材料 --碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质
合金和涂层刀具材料等。 超硬刀具材料 --目前用得较多的有陶瓷、人造聚晶金刚石
和立方氮化硼等 。
返回内容
普通刀具材料
高速钢：热处理后的硬度为63 ~ 70HRC。主 要用于制造各种复杂刀具，如钻头、铰刀、拉 刀、铣刀、齿轮刀具及各种成形刀具。高速钢 常用的牌号有W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2和W 9Mo3Cr4V等。
硬质合金：是由高硬难熔金属碳化物粉末，以 钴为粘接剂，用粉末冶金的方法制成的。它的 硬度可达74 - 82HRC。目前多用于制造各种简 单刀具，如车刀、铣刀、刨刀的刀片等。
车刀的分类和选择
车刀的分类和选择车刀是机械车床上常用的切削工具之一，它对加工效率和加工质量都有重要影响。
选择适合的车刀分类和类型对于提高加工效率、降低切削成本至关重要。
本文将介绍车刀的分类和选择方法，帮助读者更好地理解和应用车刀。
一、车刀的分类根据车刀的结构和用途，可以将车刀分为以下几类：1. 工具刀片：广义上的车刀，通常由刀柄和刀片组成。
刀柄负责固定刀片，刀片进行切削工作。
工具刀片多用于外圆和内圆粗加工，适用于不同材料的车削操作。
2. 特殊刀片：用于特殊形状的车削。
如内外圆刀片、角刀片等。
特殊刀片适用于需要切削复杂外形的工件，提供更好的切削质量和加工精度。
3. 超硬刀片：采用高硬度材料制成的刀片，如金刚石、立方氮化硼等。
超硬刀片具有较高的硬度和耐磨性，适用于加工硬质材料如铸铁、合金钢等。
4. 镗刀：用于车削大孔径和参考表面。
镗刀采用特殊设计，能够提供更高的刚性和稳定性，适用于大直径工件和高精度加工。
5. 切断刀片：用于切断工件的刀片，有直刃和曲刃两种形式。
切断刀片适用于金属材料的切割，如车削工件的分离和切除。
二、车刀的选择选择适合的车刀是提高车削加工效率的关键。
以下是选择车刀时应考虑的因素：1. 加工材料：根据工件材料的不同，选择不同材质和刀片类型的车刀。
对于铸铁、不锈钢等材料，可选择高速钢刀片；对于合金钢、钛合金等硬材料，应选择超硬刀片。
2. 加工工艺：根据不同的车削工艺，选择合适的车刀类型。
对于粗车、精车和薄层车削等工艺，可以选择不同切削参数和刀片结构的车刀。
3. 切削条件：根据切削深度、进给速度和切削速度等切削条件，选择适合的刀片形状和材料。
对于大切削深度和高切削速度的加工，应选择具有高硬度和耐磨性的刀片。
4. 加工精度：根据对加工精度的要求，选择合适的刀片精度和结构。
如果需要高精度的加工，应选择刀片精度高、几何形状复杂的刀片。
5. 经济性：根据加工成本和刀具寿命，选择经济合理的车刀。
应选用具有长寿命和更换成本低的刀具，以优化切削成本。
车刀基本知识
～
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认识车刀
◆按车削时进给方向不同又分为左偏刀和右偏刀。
左偏刀
右偏刀
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认识车刀
名称
应用
左偏刀——主 切削刃在刀体 右侧，由左向 右纵向进给(反 向走刀)，又称 反偏刀。
左偏刀可用于车左向阶台外圆和端面。
硬质合金可转位车刀
1—刀杆 2—夹紧装置 3—刀片 4—刀垫
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认识车刀 二、车刀切削部分的常用材料
1、车刀切削部分材料的要求
◆冷硬性：常温下具有较高的硬度，一般HRC≥60; ◆红硬性：要耐高温； ◆耐磨性：要耐磨损； ◆工艺性：要能容易加工成刀具； ◆经济性：要质优价廉。
5
认识车刀
2、常用种类
右偏刀——主 切削刃在刀体 左侧，由右向 左纵向进给， 又称正偏刀。
右偏刀一般用来车削工件的外圆、端面和右向阶台。
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认识车刀
2、 75º车刀 75º车刀的刀头强度好、耐用。因此适用于粗
车轴类工件的外圆和强力切削铸件、锻件等余量较 大的工件。
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75º车刀的应用
认识车刀
Hale Waihona Puke 备注75º车刀的应用
a) 车外圆 b) 车端面
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认识车刀
练习与思考：
1、高速钢车刀只适合用于低速车削的场合。--（√）
2、P类（钨钛钴类）硬质合金适用于车削 铸铁等脆性金属；------------------------------------（X）
3、粗车铸铁，应选用牌号为 C 的硬质合金车刀。
A、YG3 B、YG6
C、YG8
A数控刀具基础知识(认知版)
① 普通高速钢 国内外使用最多的普通高速钢是W6Mo5Cr4V2（M2 钼系）及W18Cr4V（W18钨系）钢，含碳量为0.7%~0.9%，硬度63～ 66HRC，不适于高速和硬材料切削。
② 高性能高速钢 指在普通高速钢中加入一些合金，如Co、Al等，使其 耐热性、耐磨性又有进一步提高，热稳定性高。如W12Mo3Cr4V3Co5Si、 W6Mo5Cr4V2A1、W10Mo4Cr4V3Al，硬度达67～69HRC，可用于制 造出口钻头、铰刀、铣刀等。
-NM4
T 010 20
第一字母代表含义
第二字母代表含义
第三字母代表含义
第四字母代表含义
第五数字代表含义
第六数字代表含义
第七数字代表含义
槽型与涂层代表含义
陶瓷与超硬刀片表示方法
C N G N 12 07 12 T 020 20
珩磨（倒圆过度） 锋刃 倒棱 倒棱+珩磨（倒角+倒圆）
倒角长度 倒角角度
角度头
用途：
大型被加工件固定困难时，简单加工中使用 精密被加工件，一次性固定，需加工多个面 相对于基准面，进行任意角度的加工 加工保持在一个特殊解度进行加工
特性：
刚性好，钢制外壳 特殊表面防锈处理 研磨级齿轮传动，确保高效率 可更换多种刀头
优点：
可提高加工效率 高精密齿轮传动，噪音低 高精度轴承，保证跳动5微米 刀头可更换，进行多功能加工 十分经济的选择
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1.2车刀基本知识
车刀基本知识包括：
❖ 常用车刀的种类和用途 ❖ 车刀的组成 ❖ 常用车刀材料 ❖ 车刀几何角度的选择 ❖ 车刀的磨损及刃磨
1.知识 ❖ 一、常用车刀的种类和用途
1.2车刀基本知识 ❖ 一、常用车刀的种类和用途
1.2车刀基本知识 ❖ 一、常用车刀的种类和用途
2、按刀具结构分：
1.2车刀基本知识
❖ 硬质合金可转位车刀
1.2车刀基本知识 ❖二、车刀的组成
观察车刀外形，讨论：车刀的组成部分有哪些？
车刀由刀头和刀柄组成，刀头承担切削 工作，刀柄是车刀的夹持部分，其主要作用 是保证刀具切削部分有一个正确的工作位置。
1.2车刀基本知识
1.2车刀基本知识
1.2车刀基本知识
小结：
❖ 注意：所有车刀都由上述各部分组成，但结 构可能不同，例如典型的外圆车刀是由三面、 二刃、一刀尖组成。而切断刀就有四个面， 三个刀刃，二个刀尖组成。此外，切削刃可 以是直线，也可以是曲线。如车特形面的成 形刀的刀刃就是曲线型。
1.2车刀基本知识
作业：1、刀头一般有哪些部分组成？ 2、按用途分车刀的种类有哪些？
刀头是一个几何体，是由刀面、刀刃组 成，包括有：前刀面、主后刀面、副后刀面、 主切削刃、副切削刃、修光刃、刀尖等，
1.2车刀基本知识
❖ 二、车刀的组成
（1）前刀面 （2）后刀面 （3）主切削刃 （4）副切削刃 （5）刀尖 （6）修光刃
1.2车刀基本知识
1.2车刀基本知识
1.2车刀基本知识
1.2车刀基本知识