第三节 车刀的基础知识
任务二 车刀的刃磨 一、 实训目的
(一) 初步掌握车刀的基本知识
(二) 了解车刀的角度对车削加工的影响
二、 实训内容
(一) 了解车刀的构造，种类 (二) 了解车刀的几何角度及特点 (三) 车刀的刃磨
三、 实训要求
(一) 了解车刀所必须具备的基本性能 (二) 了解车刀的基本知识 (三) 学会刃磨车刀
四、 重点与难点
(一) 针对不同的被加工材料选用不同种类的车刀
(二) 不同的切削用量对车刀在切削中所产生的不同影响 (三)刃磨车刀的方法及安全注意事项
了解车刀的切削角度，合理地刃磨车刀。正确地选择和使用车刀，对保证产品的质量，提高生产效率有着及其重要的意义，也是车工技术的重要内容之一。
五、车刀的组成及切削部分的名称
(一) 车刀的组成：
车刀由刀尖与刀体两个部分组成，刀头用来切削又称切削部分，刀体是用来将车刀夹固在刀架上的部分
(二) 车刀的切削部分对于90°外圆车刀来讲主要有三面两刃一刀尖组成 三面：前面—切削时切屑沿前它流出的那个面
后面—切削时刀具上与工件被加工表面相对的表面 副后面—切削时刀具上与工件已加工表面相对的表面
两刃：主刀刃—前面和主后面相交的线，担任主要切削任务
副刀刃—前面和副后面相交的线，副刀刃也参加切削工作
一刀尖：刀尖—主刀刃与副刀刃的相交点，相交部分也可以是一小段过渡圆弧，也可以磨成一小段直线过渡刃
六、车刀的辅助平面及几何角度
(一).设想中的三个辅助平面：
主要用于确定车刀的几何角度和确定车刀切削角度的位置 1. 基面—过工件轴线的水平面（过刀尖的水平面） 2. 切削平面—主切削平面：过主刀刃的铅垂面
11
a) .副切削平面：过副刀刃的铅垂面
3. 正交平面—垂直于基面和主切削平面的铅垂剖面
副刃倾角切削副后角平面（在主切削平面上）基面主切削平面副后B角走刀方向正交平面（在基面上）基面前角主后角主后角B
(二)、在辅助平面内测量的角度
1. 在基面内测量的角度
主偏角—主切削刃与走刀方向的夹角：常用45°，75°，90°它可以改变主刀。刃与刀头的受力与散热情况。
副偏角—副切削刃与走刀方向的夹角：5°~15°
减小副刀刃与工件已加工表面的摩擦，降低已加工的粗造度
2. 在切削平面内测量的角度
副后角—副后面与副切削平面的夹角3°～12°减小副后面与已加工表面的摩擦
刃倾角—又称主切削刃倾角,主切削刃与基面的夹角
0°：当主切削刃与基面平行时,切屑向垂直于主切削刃方向排出
正值：当刀尖于主切削刃上的最高点时,切屑排向工件的待加工表面，不易拉伤已加工表面
负值：当刀尖位于主切削刃上的最低点时,切削排向已加工表面容易拉伤已加工表面
3. 在正交平面内测量的角度
4. 前角—前面与基面的夹角-5°～20°
5. 当前角为正时使车刀刃口锋利，减少切削变形使切削沿前刀面排出 6. 当前角为负时，刀刃强度增加，用于加工具有不规则表面的工件能经
受冲击
12
7. 主后角—主后角与主切削平面的夹角3°～12°
8. 减少主后角与工件之间的摩擦，提高工件表面加工质 （三）、在车刀的三个面上都具有两个角度 1、在车刀的前面上有：前角 刃倾角
2、在车刀的主后面上有：主后面 主偏角 3、在车刀的副后面上有：副后角 副偏角
七、常用车刀的刀具材料
（一） 对刀具材料的基本要求
车刀的切削部分是在很高的切削温度下工作要承受很大的切削力和冲击，并连续经受强烈的摩擦所以车刀的切削部分必须具备：硬度高、强度好、耐磨、耐高温也就是通常所讲的。
冷硬性（高硬度）：至少要高于被加工材料硬度的几倍HRC≧60
红硬性（高耐热性）：刀具材料在高温下仍能保持硬度、强度、韧性和耐磨的性能
坚韧性：能承受较高的切削力和冲击力（主要检验刀具材料的抗弯强度和冲击韧性）
（二） 常用的刀具材料有高速钢和硬质和金两大类
1、高速钢是一种含有钨铬钒等元素的合金钢，它具有制造简单，刃磨方便，刃口锋利能承受较大的冲击力，适合加工形状不规则的工件和用于精加工的成形刀螺纹刀。
其缺点是：不耐高温在500℃～600℃是就会失去切削性能，因此不宜用于高速切削
2、硬质合金是用钨和钛的炭化物粉末加钴作结合剂，经高压压制后再高温烧结而成它分为两大类：
一类是钨钴类硬质合金，是由炭化钨和钴组成代号YG 它坚韧性较好，适合加工脆性材料（如铸铁，铸铜等）或冲击性较大的工件，YG3 粗YG6 YG8 精
另一类是钨钴钛类硬质合金，是由炭化钛和钴组成代号为YT，它耐磨性较好，能承受较高的切削温度，适合加工塑性材料（如钢件）或其它韧性较大的塑性材料，其缺点是有脆性，不耐冲击不宜加工脆性材料（如铸铁铸铜）YT5粗YT15YT30精。硬质合金能耐高温在1000°C时仍能保持良好的切削性能，耐磨性也很好，硬质高，具有一定的使用强度，其缺点是韧性较差，性能脆怕冲击等，可以通过刃磨合理的切削角度以及选择合理的切削用量来弥补
八、常用车刀的种类和用途
1、90°，75°外圆车刀 2、45°端面车刀 3、切断刀 4、各种角度的镗孔刀 5、成形车刀 6、螺纹车刀
九、车刀的刃磨
车刀可分为重磨和不重磨两种，一般来讲在普通车床上常用的高速钢车刀与焊接式硬质合金刀在使用前都需要刃磨，并且可以多次修磨，对于数控机床所使用的机械夹固式刀具，为了提高生产效率减少刃磨及刀具安装的辅助时间，再加上数控机床所特有的两轴或多轴联动的加工方式，基本上都采用了不重磨车刀，目前这种机械夹固式不重磨车刀也普遍的应用在普通车床上（主要用于工件的粗
13
加工）
（一）砂轮的选择：
一种是白色或灰色的氧化铝砂轮，它韧性好，比较锋利它主要用于刃磨高速钢和普通钢（因高速钢不耐高温因此在刃磨时应经常冷却）
一种是绿色的炭化硅砂轮，它硬质高，磨削性能好，但性能脆，用来刃磨硬质合金车刀（因为硬质合金材料脆所以在刃磨时一定不能冷却否则刀头部分会开裂），砂轮的粗细是根据单位面积是砂子的粒数来确定的，砂粒的粒数越多越多表明砂轮越细反之砂粒的粒数越少砂轮就越粗我们粗磨刀具时选用粒数少的粗砂轮，砂轮的粒数一般有m/m236 粒46 粒60 粒70 粒 80粒等
粗磨时一般选用m/m246 粒～60 粒 精磨时一般选用m/m270 粒～80 粒
（二）刃磨的步骤
车刀有机械刃磨和手工刃磨两种方式 机械刃磨：效率高，质量好，操作方便
手工刃磨：比较灵活，对设备要求低目前仍普遍使用以90°外圆车刀为例： 1、磨主后面：把主后面和主偏角磨好（主刀刃） 2、磨副后面：把副后面和副后角磨好（副刀刃） 3、磨前面：把前角和刃倾角磨好 4、磨刀尖圆弧或倒0.2～0.3 角
十、磨刀时的注意事项：
1、砂轮机必须装有防护罩。
2、磨刀时操作者要站在砂轮侧面，头不要靠砂轮太近防止砂粒飞入眼内，必要时要戴防护眼镜。
3、磨刀大刀具应处于砂轮中心位置，并将车刀沿水平移动，以免砂轮出现凹槽。注意移动时幅度不能过大防止手滑向砂轮造成事故。
4、磨刀时刀杆要握稳，不能抖动，并尽量不使用砂轮侧面，磨刀结束后应随手关闭砂轮机电源。
复习思考题
1、常用的车刀材料有哪几种？它们的用途如何？
2、车刀有哪几个主要角度？分别在哪几个切削平面内测量？
3、工厂中常用的磨刀材料有哪几种？分别适合刃磨何种材料的车刀？
14
任务三 外圆加工
一、 实训内容：
(一) 在普通车床上进行外圆表面的粗精车削加工 (二) 工件上的台阶，沟槽，切断的操作
二、 实训目的：
(一) 了解在普通车床上加工外圆的工艺过程及特点
(二) 初步掌握外圆，端面，台阶，切槽，切断的基本操作方法
三、 实训要求：
(一) 了解三爪卡盘的构造及装夹方法 (二) 了解外圆车刀的种类及正确安装 (三) 车削加工时，合理的选择切削用量 (四) 正确使用量具 (五) 独立完成实习作业
四、 重点和难点
(一) 工件的装夹方法
(二) 外圆刀和切断刀的正确安装 (三) 切削用量的灵活应用
(四)外圆，端面，台阶，切槽，切断的加工
五、 三爪自动定心卡盘结构
三爪自动定心卡盘俗称“三爪卡盘”是车床上运用最广的通用夹具。常用的三爪自动定心卡盘规格有：150mm，200mm，250mm三种.
六、 用途：
三爪自动定心卡盘用来装夹工件，并带动工件随主轴一起旋转，实现主运动，三爪自动定心卡盘能自动定心，安装工件，快捷方便，但夹紧，不如单动四爪卡盘，一般用于精密要求不高，形状规则的中小工件安装
七、 卡盘安装：
由于三爪自动定心卡盘是通过连接与车床主轴连为一体，所以连接盘与车床主轴，三爪自动定心卡盘之间的同轴度要求很高
八、外圆车刀的种类：
根据不同的车削加工内容常用的车刀有：外圆车刀，端面车刀，切断刀，内孔刀，圆头刀和螺纹车刀等。
九、车刀的用途：
15