车削的基本特征以及精度

在切削平面ps内，主切削刃与基
面pr的夹角。
其他角度：
副前角γoˊ、 副后角αoˊ、 副偏角κrˊ、 刃倾角λsˊ
车削刀具几何角度
外圆刀具标注角度
楔角 后角
前角
副偏角 主偏角 刀尖角 刃倾角
3、90°左偏车刀 5、直头车刀 6、外螺纹车刀 8、切槽刀 10、镗刀 7、内螺纹车刀 9、内孔切槽刀 11、成形车刀
2、75°强力车刀
4、45°弯头车刀
二、车刀的类型与用途
1、90°右偏车刀 刀刃是垂直于轴线的，主 要是车外圆、端面、右台阶，进给方向由右向左。
二、车刀的类型与用途
前角γo
2. 刀具的标注角度Biblioteka 在主切削刃选定点的正交平面po
内，前刀面与基面之间的夹角，前角 表示前刀面的倾斜程度；
后角αo
在正交平面po内，主后刀面与切
削平面之间的夹角，后角表示主后刀 面的倾斜程度；
楔角βo
前刀面与后刀面之间的夹角
主偏角κr
主切削刃在基面上的投影与进 给方向的夹角。
刃倾角λs
碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、
陶瓷、金刚石、立方氮化硼
一、车刀材料的分类
刀具材料的分类 工具钢：碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢； 硬质合金：普通硬质合金、细颗粒硬质合金 、微
颗粒硬质合金；有钨钴类硬质合金、钨钛钴类硬
质合金和钨钛钽（铌）类硬质合金。 陶瓷：氧化物陶瓷、氮化物陶瓷； 超硬材料：立方氮化硼、金刚石。
普通刀具材料
(A) 普通刀具材料
(a)、碳素工具钢 含碳量：0.7％～1.3％，硬度：HRC61～65，热硬性：200～250℃， 速度：0.1～0.2m/s。淬火后易变形和开裂，适用于简单、低速的手 工工具，如锉刀、锯条、刮刀等。常用牌号：T10A、T12A。 (b)、合金工具钢 碳素工具钢中加入适量的铬(Cr)、钨(W)、锰(Mn)、硅（Si）等合 金元素，提高材料的热硬性、耐磨性和韧性。硬度： HRC61～65， 热硬性：300～350℃，速度：0.25～0.3m/s。淬火变形小、淬透性 好。常用于制造形状较复杂、低速加工和要求热处理变形小的刀具， 如丝锥、板牙等。常用的牌号有CrWMn和9SiCr等。 (c)、高速钢 高速钢又称白钢、锋(或风)钢，钢中加入铬(Cr)、钨(W)、 钒（V）、 钼（Mo）等合金元素的高合金工具钢。淬火硬度：HRC63～67，热 硬性：500℃ ～ 600℃，允许切削速度：40m/min 。
二、车刀的类型与用途
10、镗刀 是一种用刀具扩大孔或其它圆形轮廓 的内径车削工艺，其应用范围一般从半粗加工到精加 工，用于加工较深的内孔，加工大孔时，为了减少材 料的消耗，一般在专用的刀杆上，装上较小的刀头。
二、车刀的类型与用途
11、成形车刀 主要加工回转体成形表面的专 用工具，它的切削刃形状是根据工件的轮廓设计的。 用成形车刀加工，只要一次切削行程就能切出成形表 面，操作简单，生产效率高，成形表面的精度与工人 操作水平无关，主要取决于刀具切削刃的制造精度。
② M类硬质合金(黄色)：旧牌号通用硬质合金YW，由TiC＋TaC(NbC) 组成。有较好抗弯强度、冲击韧性、抗氧化能力、耐磨性、高温硬度， 适于加工长切屑或短切屑的黑色金属材料，如：钢、铸钢、不锈钢、 灰口铸铁、有色金属等。常用牌号有：M10、M20、M30、M40等， 数字越大，耐磨性越低而韧性越大，精加工选用M10，半精加工选用 M20，粗加工选用M30。 ③ K类硬质合金(红色)：旧牌号钨钴硬质合金YG，由WC＋Co组成。 韧性较好，抗弯强度较高，热硬性稍差，适于加工短切屑的黑色金属、 有色金属及非金属材料，如淬硬钢、铸铁、铜铝合金、塑料等。代号 有：K01、K10、K20、K30、K40等，数字愈大，Co含量越多，耐磨性 愈低而韧性愈高。精加工可用K01；半精加工可用K10、K20 ；粗加工 选用K30、K40。 （e）涂层刀具材料 涂层刀具材料是在硬质合金或高速钢的基体上， 涂一层几微米(5～12μm)厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物(TiC、 TiN、AL2O3等)构成。涂层硬质合金刀具的耐用度比不涂层的至少提高 1～3倍，涂层高速钢刀具的耐用度比不涂层的至少提高2～10倍。国 内涂层硬质合金刀片牌号有CN、CA、YB等。 TiC涂层刀片：银灰色，5～7μm。 TiN涂层刀片：金黄色，8～12μm。
2、75°强力车刀 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。
二、车刀的类型与用途
3、 90°左偏车刀 刀刃是垂直于轴线的，主 要是车外圆、左台阶，进给方向由左向右，与90°右 偏车刀方向刚好相反，而角度相对称。
二、车刀的类型与用途
三、车刀的形状及几何参数
车刀的一点二线三面
1-副切削刃 2-前刀面 3-刀头 4-刀体 5-主切削刃 6-主后刀面 7-副后刀面 8-刀尖 ※ ※ ※ ※ 前刀面：切削时，切屑流出所经过的表面。 主后刀面：切削时，与工件加工表面相对的表面。 副后刀面：切削时，与工件已加工表面相对的表面。 主切削刃：前刀面与主后刀面的交线。它可以是直线或曲线，担负着主 要的切削工。 ※ 副切削刃：前刀面与副后刀面的交线。一般只担负少量的切削工作。 ※ 刀尖：主切削刃与副切削刃的相交部分。为了强化刀尖，常磨成圆弧形 或成一小段直线称过渡刃。
二、车刀的类型与用途
6、外螺纹车刀 主要用于车回转体外圆的外螺 纹，小径切断，相同角度槽，小于M10的一般可用板 牙，刀尖圆弧角可有55°、60°等，可分别用来车管 螺纹、公制螺纹等等。
二、车刀的类型与用途
7、内螺纹车刀 主要用于车回转体上内孔的螺 纹，相同角度槽，小于M10的一般可用板牙，刀尖圆 弧角可有55°、60°等，可分别用来车管螺纹、公制 螺纹等等，刀尖与刀杆成90°，加工内螺纹前一般要 先车退刀槽。
4、45°弯头车刀 主要是车外圆、内孔、倒
角、端面，通用性强，并且刀头强度高，可以进行强 力车削。缺点是不能够清根，并且对工件形成的径向
力较大，所以不适合精车台阶轴或细长轴。
二、车刀的类型与用途
5、直头车刀 结构简单，制造较为方便，通
用性差，一般仅适用于车削外圆。
二、车刀的类型与用途
6、外螺纹车刀 主要用于车回转体上的外螺纹， 小径切断，相同角度槽。
二、车刀的类型与用途
8、切槽刀 主要用于从
n
棒料上切下已加工好的零件， 或切断较小直径的棒料，也可 以切窄槽。
按刀头与刀身的相对位置，
可以分为对称和不对称(左偏和
(a)
f
(b)
(c)
右偏)两种，如右图所示
图6.4 切断刀 (a)左偏 (b)对称 （c）右偏
二、车刀的类型与用途
9、内切槽刀 主要用于内圆切沟槽，退刀槽。
高速钢较高的抗弯强度和冲击韧度，热处理变形小，刃磨性能好， 常用于制造各种形状复杂的成形刀具和精加工刀具，如钻头、铰刀、 铣刀、拉刀、齿轮刀具等，常用牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。
(d)、硬质合金 硬质合金是由硬度和熔点都很高的碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)等金 属碳化物作基体，用钴(Co)、镍(Ni)、钼(Mo)作粘结剂，用粉末冶金 的方法烧结而成。硬度：HRC74～82，热硬性：可达800～1000℃， 切削速度：100～300m/min，较高速钢高4～10倍，耐用度比高速钢 高几十倍．但其抗弯强度和韧性比高速钢低，工艺性也不如高速钢， 常用于制造结构较为简单的刀具，如车刀、端铣刀、刨刀等。根据 国标GB2075-87，硬质合金主要分为P、M、K三个主要类别。 ① P类硬质合金(蓝色)：旧牌号钨钛钴硬质合金YT，有WC＋TiC＋Co 组成。由于加入了TiC，耐磨性及耐热性比K类硬质合金更高，但相 应的含Co量减少，韧性较差，适于加工长切屑的黑色金属，如钢、 铸钢等。常用牌号有：P01、P10、P20、P30、P40、P50等。数字越 大，TiC的含量越多，耐热性和耐磨性越好，但韧性越差。粗加工选 用含TiC少的牌号(如P01)，精加工可选用含TiC多的牌号(如P50)。
(c)、立方氮化硼(CBN)：在高温高压下制成的一种新型超硬刀具材 料，硬度达7000～8000HV，耐磨性好，热硬性达1200℃，在1200～ 1300℃高温下不与铁发生化学反应，主要用于加工淬硬钢、耐磨铸 铁、高温合金等难加工材料的半精加工和精加工。
二、车刀的类型与用途
1、按用途来分:外圆车刀、端面车刀、内孔车刀及切 断刀等 1、90°右偏车刀
三、车刀的形状及几何参数
一尖二刃三面
1.正交平面参考系时各参考面 ：(右图) 基面pr
过切削刃选定点平行或垂直刀具 安装面(或轴线)的平面。
切削平面ps
过切削刃选定点与 切削刃相切
并垂直于基面的平面。
正交平面po
过切削刃选定点同时垂直于切削
正交平面参考系
平面和基面的平面。
刀具切削角度的坐标平面
车螺纹时，从主轴到 丝杠之间的传动比， 必须保证工件转1转， 刀具准确地移动一个 导程。
在一般情况下，只要 从车床螺距指示表中 找出操纵手柄的位置 和配换齿轮的齿数， 就能满足车螺纹时对 传动比的要求。
螺纹的牙形由螺纹车刀的刃磨 质量和安装质量保证；螺距由 调整传动系统的配换齿轮的齿 数保证；螺纹的中径则根据工 件螺纹牙高，通过横向进给刻 度盘，控制背吃刀量来保证。
上述性能中有些是相互矛盾的(如硬度越高，耐磨性越好的材料的
刀具材料耐热性是 衡量刀具切削性能 的主要标志 ，通常 用高温下保持高硬 度的性能来衡量， 也称热硬性
韧性和抗破损能力就越差，耐热性好的材料韧性也较差)。
实际工作中，应根据具体的切削对象和条件，选择最合适的刀具材料。
一、车刀材料的分类
2、常用的刀具材料
二、车刀的类型与用途
2、按结构的不同来分:
(1)、整体式高速钢车刀
(2)、焊接式硬质合金车刀 (3)、机械夹固式硬质合金车刀 (4)、可转位机夹车刀
三、车刀的形状及几何参数
1、车刀是由刀头(切削部分)和刀体(夹持部分)所组成。 车刀的切削部分是由一尖、二刃、三面所组成，具体地 说一个刀尖、两个切削刃(主切削刃、 副切削刃)、三 个刀面(前刀面、主后刀面、副后刀面)，即一点二线三 面 ，“一尖二刃三面” 。
(B) 超硬刀具材料 (a)、陶瓷：主要是由纯AL2O3或在AL2O3中一定的金属元素或金属化 合物，采用热压成形和烧结的方法获得。硬度、耐磨性和耐热性好， 硬度91～95HRA，热硬性：1200℃，常用速度：100～400m/min， 甚至可高达750m/min，切削效率比硬质合金提高1 ～4倍。与金属 亲和力小，不易粘刀，加工表面光洁，但抗弯强度低，冲击韧性差。 主要用于冷硬铸铁、高硬钢和高强钢等难加工材料的半精加工和精 加工。 (b)、人造聚晶金刚石(PCD)：在高温高压下将金刚石微粉聚合而成 的多晶体材料，硬度极高（HV5000）以上，天然金刚石 （10000HV），耐磨性极好，可切削极硬材料而长时间保持尺寸的 稳定性，刀具耐用度比硬质合金高几十倍至三百倍；韧性和抗弯强 度差，只有硬质合金的1/4左右；热硬性差，700～800℃，不能在 高温下切削；与铁元素的亲和力很强，不易加工黑色金属，主要用 于精加工有色金属及非金属，如铝、铜及其合金、陶瓷、合成纤维、 强化塑料和硬橡胶等。
刀具材料的每一次进步几乎 都给机械加工业带来一次革命
※
机床与刀具材料交替进展，
成为切削技术不断向前发展的 历史规律
※
金属切削的发展史，从某种
意义上说，可归结为刀具材料 的发展史
一、车刀材料的分类
1、刀具材料应具备的性能
(1)、高硬度和良好的耐磨性 (2)、高强度和强韧性 (3)、高的耐热性 (4)、优良的导热性 (5)、良好的工艺性与经济性
车削的基本特征以及精度
主要内容： §一、车刀材料的分类
§二、车刀的类型与用途
§三、车刀的形状及几何参数
§四、车刀的安装及对切削性能的影响
§五、车削加工三要素
一、车刀材料的分类
※ ※ 车刀是在普通车床、转 塔车床、立式车床、自 动与半自动车床上完成 工件的外圆、内孔、端 面、切槽或切断以及部 分内外成型面等加工回 转表面的切削刀具。