车工工艺与技能训练第2章

车刀由刀柄和切削部分组成，刀柄是指车刀上的夹持部分，切削部分是车 刀直接参与切削的工作部分。车刀的切削部分是车刀上最重要的部分，下 面以外圆车刀为例研究车刀切削部分的结构。
➢ 车刀切削部分组成
如图2-2所示，外圆车刀切削 部分的结构要素由前刀面、
后刀面、副后刀面、主切削
刃、副切削刃和刀尖几部分
组成，通常称为一点二线三 面。
✓ 切断刀和切槽刀 切断刀的刀头较长，其切削刃也狭长，这是为了减少工件材料消 耗，并保证切断时能切到中心，因此，切断刀的刀头长度必须大 于工件的半径。 切槽刀与切断刀基本相似，只不过其形状应与槽间形状一致。
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✓ 扩孔刀 扩孔刀又称为镗孔刀，用来加工内孔，它可以分为通孔刀和不通孔 刀两种。通孔刀的主偏角小于90°，一般在45°～75°之间，副偏 角20°～45°，后角应比外圆车刀稍大，一般为10°～20°；不通 孔刀的主偏角应大于90°，刀尖在刀柄的最前端，为了使内孔底面 车平，刀尖与刀柄外端距离应小于内孔的半径。
（4）主偏角 主偏角κr是主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角。主偏角 的主要作用是改变主切削刃和刀头的受力情况和散热情况。 ①主偏角减小，刀尖部分的强度增加，散热条件较好；反之，刀尖强度 降低，散热条件变差。 ②改变主偏角的大小，可以改变切削合力的方向、径向力Fy和轴向力 Fx的大小。如图2-7所示，减小主偏角，会使车刀的径向力Fy显著增 加，加工中工件容易产生变形和振动。所以加工细长轴时，由于工件 刚度差，为了减少弯曲变形和振动，主偏角一般选择大一些（75°～ 93°）。
图2-2 车刀切削部分的结构要素
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✓ 前刀面 切削时，前刀面直接作用于被切削层金属，是切屑流过且控制切屑沿其排出的刀
面。 ✓ 后刀面 后刀面是指切削时与工件待加工表面相互作用并相对的刀面，通常称为后面。 ✓ 副后刀面 副后刀面是指切削时与工件已加工表面相互作用并相对的刀面，又称副后面。 ✓ 主切削刃 主切削刃又称为主刀刃，是前刀面与后刀面的相交线，它承担着主要的切削工作。
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图2-4 切削平面和基面 2020年5月25日星期一
（3）正交平面。正交平面Po是通过切削刃选定点A并同时垂直于基面和 切削平面的平面。如图2-5所示的Po－Po剖面为正交平面，Po′－Po′为 副切削刃上的正交平面。
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图2-5 车刀的正交平面
✓ 几何角度的名称和作用
75°强力车刀的主偏角为75°，适用于粗车加工余量大、表面粗糙、有 硬皮或形状不规则的零件。它能承受较大的冲击力，刀头强度高，耐用度 高。
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✓ 偏刀 偏刀的主偏角为90°，用来车削工件的端面和台阶，有时也用来 车外圆，特别是用来车削细长工件的外圆，可以避免把工件顶弯。 偏刀分为左偏刀和右偏刀两种，常用的是右偏刀，它的切削刃向 左。
车工工艺与技能训练
第2章 车刀
2010年3月
目录
2.1车刀简介
2.2切削过程基础知识 车
2.3车刀几何参数的选择
刀
2.4断屑影响因素及其方法
2.5车工件表面粗糙度
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2.1 车刀简介
2.1.1车刀种类及其作用
在车削过程中，由于零件的形状、大小和加工要求不同，采用的车刀也 不相同。车刀的种类很多，用途各异，现介绍几种常用车刀，如图2-1所 示。
✓ 螺纹车刀 螺纹按牙型可分为三角形螺纹、方形螺纹和梯形螺纹等，相应地， 加工这些螺纹就要使用三角形螺纹车刀、方形螺纹车刀和梯形螺纹 车刀等。螺纹的种类很多，其中以三角形螺纹应用最广。采用三角 形螺纹车刀车削公制螺纹时，其刀尖角必须为60°，前角取0°。
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2.1.2车刀组成及其几何参数
✓ 刀具角度测量平面 为了确定车刀的几何角度，需要假想以下三个辅助平面作为基准： （1）基面。基面Pr是通过切削刃选定点A垂直于该点切削速度方向的
平面。如图2-4所示的FGHI平面即为A点的基面。 （2）切削平面。切削平面Ps是通过切削刃选定点A与切削刃相切ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ垂
直于基面的平面。在图2-4中，BCDE平面即为A点所在的切削平面。
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图2-1 常用车刀的种类
➢ 外圆车刀
外圆车刀又称为尖刀，主要用于车削外圆、平面和倒角。外圆车刀一般
有以下种形状。
✓直头车刀 直头车刀的主偏角与副偏角基本对称，一般在45°左右，前角可取
5°～30°，后角一般为6°～12°。 ✓45°弯头车刀
45°弯头车刀主要用于车削不带台阶的光轴，它可以车外圆、端面和倒 角，使用比较方便，刀头和刀尖部分强度高。 ✓75°强力车刀
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✓ 副切削刃 副切削刃是前刀面与副后刀面的相交线，它配合主切削刃完成切削工 作，担任少量切削工作。
✓ 刀尖 刀尖是主、副切削刃（或刃段）之间转折的尖角部分，车刀上实际的 刀尖结构如图2-3所示。
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图2-3 刀尖的结构
➢ 车刀几何参数
为定量地表示刀具切削部分的几何形状，必须把刀具放在一个确定的 参考系中用一组给定的几何参数确切地表达刀具表面和切削刃在空间 中的位置。
车刀的几何角度有两种： 一种是标注角度，是设 计、刃磨和测量刀具时 使用的角度，又称为静 止角度；另一种是刀具 安装在机床上进行切削 时所显示的角度，称为 工作角度。通常所说的 角度，是指标注角度。 车刀6个基本几何角度 如图2-6所示。
图2-6 车刀的6个基本几何角度
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（1）前角 前角γo是前刀面与基面之间的夹角。前角影响刃口的锋利和强度，影 响切削变形和切削力。增大前角能使切削刃口锋利，减小前刀面与切 削层之间的挤压与摩擦，因而减少切削变形和切削热，使切削省力， 并使切屑容易排出，但是，刀具的耐用度降低。
（2）后角 后角αo是后刀面与切削平面之间的夹角。后角的主要作用是减小车刀 主后刀面与工件之间的摩擦，并与前角配合调整切削刃部分的锐利与 强固程度。后角过大或过小都会使刀具的耐用度降低。
（3）副后角 副后角αo′是副后刀面与切削平面之间的夹角。副后角的主要作用是减 小车刀副后刀面与工件之间的摩擦。
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