(金属切削原理与刀具)第六章-车刀
金属切削原理与刀具
金属切削原理与刀具金属切削是指通过刀具对金属材料进行加工削除的过程，是金属加工领域中常见且基础的一种加工方式。
人们在制造和加工各种金属制品的过程中，常常需要通过切削来将金属材料加工成所需的形状和尺寸。
本文将深入探讨金属切削的原理以及相关的刀具类型。
一、金属切削原理金属切削的原理是利用刀具对金属工件进行力学削除材料的过程。
主要原理可以归纳为以下几点：1. 刀具与工件的相互作用力：切削过程中，刀具施加在工件上的作用力可以分为切割力、摩擦力、压力等。
切割力使刀具沿着切削方向削除金属，摩擦力影响工件表面的质量，而压力则有助于防止振动和提高切削质量。
2. 刀具与工件的接触面积：切削过程中，刀具与工件的接触面积较小，集中在切削刃上。
通过提高切削刃的硬度和耐磨性，可以减少切削面的磨损，延长刀具的使用寿命。
3. 金属切削时的切削角度：切削角度是指刀具切削刃与工件表面法线之间的夹角。
合理选择切削角度可以使切削过程更加顺利，减少切削力和切削温度。
二、常见的刀具类型不同的金属切削需求需要选择不同类型的刀具。
以下将介绍几种常见的刀具类型及其特点：1. 钻头：用于钻孔加工的刀具，主要特点是具有较高的刚性和旋转精度。
根据孔径的大小，可以选择不同类型的钻头，如常规钻头、中心钻头和孔径加工钻头等。
2. 铣刀：用于面铣、端铣、槽铣等加工的刀具，形状像一把小锯齿，可通过旋转进行切削。
铣刀可分为平面铣刀、球头铣刀、棒铣刀等多种类型，适用于不同形状和尺寸的金属切削。
3. 刀片：用于车削加工的刀具，通常由硬质合金制成，具有较高的耐磨性。
刀片形状多样，如可直线切削的刀片、可拐弯切削的刀片等，适用于不同形状和尺寸的车削加工。
4. 锯片：用于锯切金属材料的刀具，常用于金属管、金属板的切割。
根据不同的锯片规格和齿型，可以实现不同精度和效率的锯切加工。
5. 切割刀具：包括切割刀片和切割车刀等，主要用于金属材料的切割和切断。
根据切割的需求和要求，选择合适的切割刀具可以提高加工效率和切割质量。
《金属切削原理与刀具》主要知识点
《金属切削原理与刀具》主要知识点《金属切削原理与刀具》是一本介绍金属切削原理和刀具知识的教科书。
本书主要涵盖了金属切削的基本原理、切削过程中的力学和热学现象、刀具的分类及其选择、刀具材料与涂层、刀具磨损与断裂、数控切削技术等内容。
下面将详细介绍本书的主要知识点。
第一部分：金属切削的基本原理本书首先介绍了金属切削的基本概念和工艺。
讲解了切削过程中的切削动力学、切削力与功率的计算方法、剪切变形和切削热的产生与传递等基本原理。
第二部分：切削力学与切削热学这部分主要介绍了切削力学和切削热学的理论和计算方法。
包括切削过程中的力学现象（如切屑形状、刀尖载荷等）、切削力与功率的计算、切削热的产生与传递、刀具与工件的接触和摩擦等内容。
第三部分：刀具的分类与选择刀具是金属切削的关键工具，本书详细介绍了刀具的分类和选择原则。
包括刀具的几何形状、刀具的材料、刀具的涂层等方面的内容，并给出了不同切削材料和加工方式下的刀具选择指南。
第四部分：刀具材料与涂层刀具材料和涂层是刀具性能的关键因素。
本书详细介绍了刀具材料的特点、性能和应用范围，并介绍了不同材料的刀具的优缺点。
同时，本书还介绍了常见的刀具涂层材料及其作用、制备方法等。
第五部分：刀具磨损与断裂刀具在使用过程中会出现磨损和断裂现象，本书深入分析了刀具磨损和断裂的原因和机制。
包括刀具磨损类型、磨损机理、磨损的检测与评价、刀具的断裂类型、断裂的机理等方面的内容。
第六部分：数控切削技术数控切削技术是现代切削加工的重要手段，本书介绍了数控切削的基本原理和技术。
包括数控系统的组成与工作原理、数控编程、数控刀具和刀具路径的设计等内容。
通过以上知识点的学习，读者能够全面了解金属切削的基本原理和刀具知识，掌握刀具的选择、使用和磨损等方面的技能，提高金属切削加工的质量和效率。
《金属切削原理与刀具》课程授课教案
13
3
5
第七，八章孔加工刀具
1.孔加工刀具的种类及用途
2.麻花钻
3.深孔钻
4.铰刀
4
7-2 7-4
7-8 8-1
课次二十四、五
14ห้องสมุดไป่ตู้
3
第九章拉刀
1.拉刀的种类及用途
2.拉刀的结构
3.圆孔拉刀的设计
2
9-1 9-2
9-3
课次二十六
14
15
5
3
第十章铣刀
1.铣刀的种类及用途
2.铣刀的几何角度
3.铣削力及铣削方式
其次，要根据机器的结构和技术要求，把某些零件装配成部件。部件是由若干组件、套件和零件在一个基准上装配而成的。部件在整个机器中能完成一定的、完整的功能。这种把零件和组件、套件装配成部件的过程称为部装过程。部装过程是依据部件装配工艺，应用相应的装配工具和技术完成的。部件装配的质量直接影响整个机器的性能和质量。
1.刀具材料应具备的基本性能
2.高速钢
3.硬质合金
4.其他刀具材料
4
2-1，2-2，
2-5
课次五
课次六
4
4
3
5
第三章金属切削过程的基本规律
一、切削变形
1.金属切削过程定义
2.切削层的变形
3.第一变形区
4.第二变形区
5.第三变形区
6．切削变形的变化规律
4
3-1，3-2
课次七
课次八
5
5
3
5
二、切削力
1.切削力的来源
0.4本课程的内容与学习方法
金属切削原理与刀具是研究金属切削过程基本规律、刀具设计与使用的一门科学，是机械制造专业的重要课程。
金属切削原理讲义及刀具
金属切削原理讲义及刀具一、金属切削原理金属切削是指用刀具对金属材料进行切削加工的过程。
它是制造业中最常见的加工方法之一、金属切削原理主要涉及到力学、热学、材料学、机械设计等多个学科。
1.金属切削力学金属切削的力学主要涉及到塑性变形、弹性变形、剪切应力等方面。
在切削过程中，刀具通过施加剪切力对金属材料进行剪切。
金属在剪切区域受到的应力会导致金属发生塑性变形，形成切屑。
2.金属切削热学金属切削过程中，由于摩擦和变形的能量损耗，切削区域会产生高温。
这些热量会传导到刀具和切削区域，导致材料软化和刀具磨损。
因此，及时冷却切削区域和刀具是非常重要的，可以通过切削润滑剂和冷却剂来实现。
3.金属切削材料学金属切削材料学主要研究刀具材料和工件材料之间的相互作用。
选择合适的刀具材料和工件材料对于获得良好的切削效果至关重要。
刀具材料需要具有一定的硬度、耐磨性和耐冲击性，以适应切削过程中的高负荷和高速度。
而工件材料的硬度、强度和塑性等性质则会影响到切削加工的难易程度。
4.金属切削的刀具刀具是金属切削过程中的重要工具，它直接与工件接触，对工件进行加工。
不同的切削操作需要使用不同类型的刀具。
常见的金属切削刀具包括刀片、铣刀、车刀和钻头等。
-刀片：刀片是金属切削中最为常用的刀具，它可用于车削、铣削、镗削等工艺。
刀片一般由高速钢制成，也有使用硬质合金和陶瓷材料制造的高级刀片。
-铣刀：铣刀是一种用于铣削操作的刀具。
它主要用于在工件上形成平面、槽口和曲面等形状。
-车刀：车刀是用于车削加工的刀具，它通过旋转刀具将工件上的旋转刀具切削掉。
-钻头：钻头是用于钻孔加工的刀具，它通过旋转切削力将工件上的孔切削掉。
以上只是金属切削原理及刀具的简要介绍，金属切削涉及的知识和技术极为广泛和复杂，需要深入学习和实践才能掌握。
通过不断的学习和实践，我们可以了解金属切削的原理和技术，并且选择合适的刀具进行加工，提高加工效率和质量。
2.王明玉,杨炯.金属材料切削原理与刀具[M].湖南大学出版社,2024.。
金属切削原理与刀具教案
金属切削原理与刀具教案一、教学目标1.了解金属切削的基本概念，掌握金属切削的原理。
2.掌握刀具的种类、结构及切削性能，学会选择合适的刀具进行金属切削。
3.了解金属切削过程中的切削力、切削温度、表面质量等影响因素，掌握切削参数的合理选择。
4.培养学生的动手能力，提高金属切削操作技能。
二、教学内容1.金属切削的基本概念（1）金属切削的定义（2）金属切削的分类2.金属切削原理（1）切削层（2）切削力（3）切削温度（4）表面质量3.刀具的种类、结构及切削性能（1）车刀（2）铣刀（3）钻头（4）铰刀4.切削参数的选择（1）切削速度（2）进给量（3）切削深度5.金属切削操作技能训练三、教学重点与难点1.教学重点：金属切削原理、刀具的种类及切削性能、切削参数的选择。
2.教学难点：切削力、切削温度的计算及影响因素，切削参数的合理选择。
四、教学方法1.理论教学：讲解金属切削的基本概念、原理及刀具的种类、结构等。
2.实践教学：通过金属切削实验，让学生动手操作，提高操作技能。
3.案例分析：分析金属切削过程中出现的问题，引导学生学会解决实际问题的方法。
五、教学安排1.理论教学：共6学时，分2次进行。
2.实践教学：共6学时，分2次进行。
3.案例分析：共2学时，分1次进行。
六、教学评价1.理论考试：占总评成绩的40%。
2.实践操作：占总评成绩的40%。
3.平时表现：占总评成绩的20%。
七、教学资源1.教材：《金属切削原理与刀具》。
2.辅助资料：金属切削相关学术论文、实验指导书。
3.设备：车床、铣床、钻床、铰床等。
4.软件：金属切削仿真软件。
八、教学进度安排1.第1周：金属切削的基本概念、分类。
2.第2周：金属切削原理。
3.第3周：刀具的种类、结构及切削性能。
4.第4周：切削参数的选择。
5.第5周：金属切削操作技能训练（1）。
6.第6周：金属切削操作技能训练（2）。
7.第7周：案例分析。
8.第8周：复习、考试。
九、教学总结本课程通过理论教学、实践教学和案例分析相结合的方式，使学生掌握金属切削原理、刀具的种类及切削性能、切削参数的选择等知识，培养学生的动手能力，提高金属切削操作技能。
金属切削原理及刀具课件
刀具的磨损与破损
刀具磨损的形式与机理
刀具磨损的形式：前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损
刀具磨损的机理：磨料磨损、热磨损、化学磨损、疲劳磨损
刀具磨损的影响因素：切削参数、切削材料、刀具材料、刀具结构
刀具磨损的预防措施：合理选择切削参数、选用合适的切削材料、选用高耐磨损的刀具材料、优 化刀具结构
刀具磨损的监测与控制
刀具磨损的监测方法：通过观察、测量和检验等方法对刀具磨损情况进行实时监测。
刀具磨损的控制策略：采用合理的切削参数、刀具材料和涂层技术等手段，有效控制刀具磨 损。
刀具磨损的预防措施：通过改进刀具设计、提高刀具制造质量和使用高性能刀具等方法，减 少刀具磨损的可能性。
刀具磨损的应对措施：一旦发现刀具磨损，应及时采取更换刀具、调整切削参数等措施，避 免影响加工质量和效率。
刀具的维护与保养 ：正确的使用和维 护刀具，可以延长 刀具的使用寿命， 提高加工效率。
刀具的几何参数与选择
刀具的几何参数：包括前角、后角、主偏角、副偏角等，这些参数对切削 力和切削热有重要影响。
刀具的选择：根据加工材料、加工要求、刀具材料和加工条件等因素选择 合适的刀具，以确保加工质量和效率。
刀具的刃磨：刃磨可以改变刀具的几何参数，从而调整切削力和切削热， 提高加工质量和效率。
刀具的基本知识
刀具的分类与用途
刀具的分类：根据刀具的结构可分为整体式、镶嵌式和特殊形式；根据刀具的使用范围可 分为车刀、铣刀、钻头、铰刀等。
刀具的用途：刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。绝大多数的刀具是 机用的，但也有手用的，如刻刀、木工刨刀、木工铣刀等。
刀具的发展趋势：随着制造业的发展，刀具行业正朝着高效化、智能化、精细化方向发展。
车刀实验报告数据
一、实验目的1. 理解车刀几何角度在切削过程中的作用；2. 掌握车刀几何角度的测量方法；3. 了解不同类型车刀的几何角度差异；4. 提高金属切削原理与刀具设计实验技能。
二、实验设备1. 车刀量角仪；2. 车刀模型；3. 车床；4. 计算器。
三、实验材料1. 外圆车刀；2. 端面车刀；3. 切断刀；4. 螺纹车刀。
四、实验步骤1. 熟悉车刀量角仪的结构、工作原理和使用方法；2. 调整车刀量角仪，使其处于水平状态；3. 选择一种车刀，如外圆车刀，将其放置在车刀量角仪上；4. 测量车刀的六个主要几何角度：前角、后角、副后角、主偏角、副偏角和刃倾角；5. 重复步骤3和4，测量其他类型车刀的几何角度；6. 记录测量数据，并进行分析。
五、实验数据1. 外圆车刀的几何角度： - 前角：10°；- 后角：10°；- 副后角：5°；- 主偏角：45°；- 副偏角：5°；- 刃倾角：0°。
2. 端面车刀的几何角度： - 前角：15°；- 后角：15°；- 副后角：10°；- 主偏角：45°；- 副偏角：10°；- 刃倾角：0°。
3. 切断刀的几何角度： - 前角：20°；- 后角：20°；- 副后角：15°；- 主偏角：45°；- 副偏角：15°；- 刃倾角：0°。
4. 螺纹车刀的几何角度： - 前角：10°；- 后角：10°；- 副后角：5°；- 主偏角：45°；- 副偏角：5°；- 刃倾角：5°。
六、实验结果分析1. 不同类型车刀的几何角度差异：- 外圆车刀和端面车刀的前角、后角和副后角相近，主偏角和副偏角相同；- 切断刀的前角、后角和副后角比外圆车刀和端面车刀大，主偏角和副偏角相同；- 螺纹车刀的刃倾角比其他类型车刀大。
金属切削原理与刀具复习
➢边界磨损副后面磨损
三 刀具的磨钝标准
指后刀面磨损带中间部分平均磨损量允许达到 的最大磨损尺寸 以VB表示
四 刀具磨损机理
1 磨粒磨损 2 相变磨损 3 粘结磨损 4 扩散磨损 5 氧化磨损
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
都与温度影响有关
五 刀具的使用寿命
一 刀具寿命概念：刀具从开始切削一直到磨损量达到 磨钝标准为止的总的切削时间 记为：T
3 积屑瘤对切削过程的影响
1积屑瘤硬度比工件材料高23倍;可以代替切削刃及前刀面进 行切削;可以保护切削刃 减小前刀面的磨损； 2在积屑瘤形成后;刀具的实际前角将明显增大;对减小切屑变
形及降低切削力起了积极作用；
3对于积屑瘤突出于切削刃之外;使实际切削厚度增大;形成过切现 象;影响工件的尺寸精度； 4积屑瘤高低不平;会在工件表面造成犁沟现象;影响工件的表面
组成：水+防锈剂 清洗剂 油性添加剂增加润滑性和清 洗性
常用于普通磨削 粗加工
2 乳化液
组成：乳化油+水混合后再搅拌
适用于：粗加工;普通磨削低浓度乳化液
精加工和复杂刀具加工高浓度乳化液
3 合成切削液
组成：水+表面活性剂+化学添加剂
常用于不锈钢 钛合金等难加工材料的钻孔 铣削和攻螺 纹
（4）有锻造、焊接、热处理、磨削加工等良好的工艺性
（5）导热性好，有利于切削热传导，降低切削区温度，
延长刀具寿命，便于刀具的制造，资源丰富，价格低廉。
2 常用刀具材料
高速钢 硬质合金
陶瓷
能制造结构复杂 的成形刀具
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
超硬刀具材料
推广使用新型刀具 材料如涂层刀具 陶瓷刀 具 天然金刚石 聚晶金 刚石 立方氮化硼等
《金属切削原理与刀具》实验指导
《金属切削原理与刀具》实验指导书河南科技学院2012-08-31实验一车刀几何角度的测量一、实验目的：1．熟悉车刀切削部分的构造要素，根据车刀几何角度的定义测量车刀的几何角度。
2．了解车刀测角仪的结构，学会使用车刀测角仪测量车刀几何角度的方法。
二、实验要求：1．加深理解刀具标注角度的参考系，各坐标平面的位置（静态的）。
2．根据测量结果绘制车刀工作图。
3．进一步熟悉各剖面之间的角度关系。
三、实验设备1. 车刀量角仪、车刀一套四、车刀测角仪的结构：测量刀具几何角度的量具很多，如万能量角器、摆针式重力量角器、车刀测角仪等等。
车刀测角仪是测量车刀角度的专用量角仪，它有很多种型式，本实验采用的是既能测量车刀主剖面参考系的基本角度，又能测量车刀法剖面参考系的基本角度的一种车刀测角仪，其结构如图所示。
圆形底盘的周边上刻有从0°起顺、逆时针两个方向各100°的刻度盘1。
其上面的支撑板可绕小轴转动，转动的角度由固连与支撑板上的指针指示出来。
支撑板上的导块和滑块1、2固定在一起，能在支撑板的滑槽内平行滑动。
升降杆固定安装在圆形底盘上，它是一根矩形螺纹丝杠，其上面的升降螺母可以是导向块沿升降杆上的键槽上、下滑动。
导向块上面用小螺钉固定装上一个小刻度盘3，在刻度盘3的外面用滚花手轮将角铁的一端锁紧在导向块上。
当松开滚花手轮时，角铁以滚花手轮为轴，可以向顺、逆时针两个方向转动，其转动的角度用固定在角铁上的小指针在刻度盘3上指示出来。
在角铁的另一端固定安装扇形刻度盘2，其上安装着能顺时针转动的测量指针，并在刻度盘2上指示出转动的角度。
当支撑板指针、小指针和测量指针都处于0°时，测量指针的前面和侧面b、c垂直与支撑番的平面，而测量指针的底面a平行于支撑板的平面。
测量车刀角度时，就是根据被测角度的需要，转动支撑板，同时调整支撑板上的车刀位置，再旋转升降螺母使导向块带动测量指针上升或下降而处于适当的位置。
金属切削原理 6第六章 刀具磨损、破损和刀具耐用度
金属切削原理与刀具Principle of Metal Cutting and Cutting Tools 第六章刀具磨损、破损和刀具耐用度第六章刀具磨损、破损和刀具耐用度6.1 刀具磨损的形态6.2 刀具磨损的原因6.3 刀具磨损过程及磨钝标准6.4 刀具耐用度的经验公式及刀具耐用度的分布6.5 合理耐用度的选用原则6.6 刀具的破损磨损：切削时的摩擦使得刀具材料逐渐磨钝，造成切削部分形状和尺寸改变切削力增加；切削温度上升；切削颜色改变；产生振动；工件尺寸超差；已加工表面质量明显恶化刀具损坏形式主要有：磨损和破损。
磨损损坏是连续的逐渐磨损；破损包括脆性破损和塑性破损刀片磨损车削用金属陶瓷刀片刀尖半径处后刀面磨损和月牙洼磨损第六章刀具磨损、破损和刀具耐用度6.1 刀具磨损的形态一、前刀面磨损切削塑性材料时，如果切削速度和切削厚度较大，在刀具前刀面上经常会磨出一个月牙洼。
前刀面月牙洼磨损值以其最大深度KT表示。
图6-1 刀具的磨损形态二、后刀面磨损加工脆性材料或在切削速度较低、切削厚度较小（＜0.1mm）的塑性材料，前刀面上刀屑间的作用相对较弱，主要发生后刀面磨损，后刀面磨损带往往不均匀。
刀尖处VC，主切削刃靠近工件外皮处的后刀面VN，中间部位磨损较均匀VB、VBmax。
图6-3 刀具磨损的测量位置三、边界磨损切削钢料时，常在主切削刃靠近工件外皮处以及刀尖处的后刀面上，磨出较深的沟纹，这就是边界磨损（图6-4）。
加工铸、锻等外皮粗糙的工件，也容易发生边界磨损。
发生边界磨损的原因：（1）应力梯度，引起很大的剪应力。
（2）加工硬化作用，边界处切削厚度为零，刀刃打滑。
刀具的磨损方式1.前刀面为主，后刀面轻微的磨损2.后刀面为主，前刀面轻微的磨损3.前刀面、后刀面同时磨损4.切削刃口变圆钝化1. 前刀面为主，后刀面轻微的磨损•切削塑性材料；•切削速度较高；•切削厚度较大；•负前角；•产生积屑瘤时2. 后刀面为主，前刀面轻微的磨损•切削脆性材料；•塑性材料切削速度较低；•塑性材料切削厚度较小；•增大前角，减小后角时更明显；•切削韧性大、导热性差的材料（不锈钢）3. 前刀面、后刀面同时磨损•切削塑性金属时，如果切削厚度适中4. 切削刃口变圆钝化•耐磨性、红硬性好的刀具精加工导热性差的材料；•切削韧性大、导热性差的材料第六章刀具磨损、破损和刀具耐用度5.2 刀具磨损的原因一、硬质点磨损（磨料磨损）二、粘结磨损三、扩散磨损四、氧化磨损一、硬质点磨损（磨料磨损）1. 概念工件材料中含有硬度极高的硬质点在刀具表面刻划出沟纹（机械磨损）。
金属切削原理及刀具.pptx
直接作用于被切削的金属层，并控制切屑沿其排出的刀
造 面。
要 素
根据前刀面与主、副切削刃相毗邻的情况分为：
主前刀面： 与主切削刃毗邻的称为主前刀面；
副前刀面： 与副切削刃毗邻的称为副前刀面。
(2)后刀面
后刀面分为主后刀面与副后刀面。
主后刀面：是指与工件上加工表面相互作用和相对着的
刀面；
副后刀面：是与工件上已加工表面相互作用和相对着的
系 这些夹角就是刀具切削部分的几何角度。
工作角度：把刀具同工件和切削运动联系起来确定的刀
具角度，即刀具在使用状态下(in use)的角度。
刀具标注角度参考系：任何一把刀具，在使用之前，总
可以知道它将要安装在什么机床上，将有怎样的切削运动，
因此也可以预先给出假定的工作条件，并以此确定刀具标
注角度参考系（所谓的“静止参考系” ）。
刀具标注角度参考系。
考 图中同时也表示了一
系 个由Pn-Pr- Ps 组成
的法剖面参考系。在
实际使用时一般是分
别使用某一个参考系。
第16页/共66页
刀 具 标
(5)进给剖面 Pf 和背平面Pp及 其组成的进给、背平面参考系
注 角 度 的
进给剖面Pf是通过切削刃选定 点，平行于进给运动方向并垂直 于基面Pr的平面。通常，它也平
定 义
下图所示三把刀具的标注角度完全相同，但由于合成切 削运动方向不同，后刀面与加工表面之间的接触和摩擦的
实际情形有很大的不同：
(a)
第18页(b/)共66页
(c)
刀 具
图(a)，刀具后刀面同工件已加工表面之间有适宜的
工 作 角
间隙，切削情况正常； 图(b)，刀具的背棱顶在已加工表面上，切削刃无法
金属切削原理及刀具
金属切削原理及刀具金属切削是制造业中常见的加工方法，其原理和刀具选择对加工质量和效率有着重要影响。
本文将就金属切削原理及刀具进行详细介绍，希望能为相关行业提供一些参考和帮助。
金属切削原理。
金属切削是利用刀具对金属材料进行加工的方法，其原理是通过刀具对金属材料进行切削，使其产生变形或者去除部分材料，从而得到所需形状和尺寸。
金属切削原理的核心是切削力的作用，切削力是刀具对工件产生的力，其大小和方向对加工质量和刀具寿命有着重要影响。
切削力的大小受到多种因素的影响，包括切削速度、进给量、切削深度、刀具材料和刀具几何形状等。
在金属切削过程中，切削速度的选择要根据工件材料和刀具材料来确定，一般来说，切削速度越大，切削力越大，切削效率也越高。
进给量和切削深度的选择要根据工件材料和所需加工质量来确定，一般来说，进给量和切削深度越大，切削力也越大，但加工效率也越高。
刀具材料和几何形状的选择对切削力也有着重要影响，不同的刀具材料和几何形状适用于不同的加工条件和工件材料。
刀具选择及应用。
在金属切削过程中，刀具的选择对加工质量和效率有着至关重要的影响。
常见的金属切削刀具包括车刀、铣刀、钻头、刨刀等，它们在不同的加工条件下有着不同的应用。
车刀是用于车削加工的刀具，其主要用途是对工件进行外圆或内孔的加工。
铣刀是用于铣削加工的刀具，其主要用途是对工件进行平面、曲面或者齿轮等的加工。
钻头是用于钻削加工的刀具，其主要用途是对工件进行孔加工。
刨刀是用于刨削加工的刀具，其主要用途是对工件进行平面的加工。
在选择刀具时，需要考虑工件材料、加工形式、加工条件等多个因素，以确定最适合的刀具。
不同的刀具材料和几何形状适用于不同的加工条件和工件材料，因此需要根据具体情况进行选择。
总结。
金属切削是制造业中常见的加工方法，其原理和刀具选择对加工质量和效率有着重要影响。
切削力的大小受到多种因素的影响，刀具选择需要考虑工件材料、加工形式、加工条件等多个因素。
山东理工大学机械工程学院金属切削原理与刀具课件 车刀.ppt
a)上压式 d)杠杆式
b)偏心式 e)楔块式
c)杠销式 f)综合式
§1.6 机夹可转位车刀刀槽设计计算
刀具的几何角度 是标准刀片放在 刀杆槽中形成的 已知刀具的设计
角度γ o、 α o、 κ r、κ r′、λ s、 r。刀片的几何
角度（下标b） 。 求刀杆刀槽的角
2）刀杆的截面形状有正方形、矩形和圆形，一 般是根据机床的中心高和切削力的大小来选 择其截面尺寸和长度。
2.硬质合金机夹重磨式车刀
用机械的方法将 硬质合金刀片夹固在 刀杆上的车刀。刀片 磨损后，可卸下重磨， 然后再安装使用。
可避免焊接引起的缺陷，刀杆可多次重复使用。 结构较复杂，刀片重磨时仍有可能产生应力和裂纹。
度（下标g）：
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： 已知 车刀角度：主偏角；刃倾角；正交平面前角
刀片角度：法前角；法后角；刀尖角；刃倾角=0 求：刀槽角度：主偏角；刃倾角；刀尖角；正交平面前角
验算：正交平面后角，副后角
1 主偏角和刃倾角
可转位刀片的夹紧机构要求13可转位车刀夹固的典型结构f综合式1616机夹可转位车刀刀槽设计计算机夹可转位车刀刀槽设计计算刀具的几何角度刀具的几何角度是标准刀片放在是标准刀片放在已知刀具的设计已知刀具的设计角度角度oorrrrrr
第一章 车刀
§1.1 车刀的种类
（1）直头外圆车刀； （2）弯头车刀； （3）偏刀； （4）切槽或切断刀； （5）镗孔刀； （6）螺纹车刀； （7）成形车刀；
法向前角
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车刀图解要点课件
目录
• 车刀基本知识 • 车刀的设计要点 • 车刀的使用与维护 • 车刀的故障排除与修复 • 车刀图解实例
01
车刀基本知识
车刀的定义与分类
定义
车刀是用于车削加工的刀具，主 要通过切削刃对工件进行切削加 工。
分类
根据用途、结构、材料、性能等 多个方面，车刀可以有多种分类 方式。
车刀的组成与特点
保养
根据车刀的类型和使用要求，选择合适的保养方法和润滑方式，确保车刀的使用寿命和加工质量。
04
车刀的故障排除与修复
车刀刃磨的常见问题与解决方法
01 02
刃磨质量差
刃磨时砂轮选择不当、冷却液不充分等导致刃磨后刀刃不平直、烧伤、 裂纹等质量问题。解决方法是选用合适的砂轮、调整冷却液量，确保刃 磨质量和刀具寿命。
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切削刃刚性
取决于刀具的整体结构、材料和热处理工艺。提高切削刃刚 性可以减少工件变形和刀具磨损，提高加工精度和表面质量 。
03
车刀的使用与维护
车刀的安装与调整
安装
选择合适的刀杆，确保刀杆与刀座配合良好，并使用正确的紧固方法进行紧固。
调整
根据加工需求，调整车刀的角度和位置，确保车刀与工件接触面受力均匀，切削 稳定。
车刀的使用方法与注意事项
使用方法
根据加工材料和要求，选择合适的车刀类型和切削参数，并进行充分的试切和调整。
注意事项
在操作过程中，保持注意力集中，随时视察切削状态和工件质量，及时调整切削参数和车刀角度，避免出现切削 事故。
车刀的维护与保养
维护
定期检查车刀的磨损情况，发现磨损严重或破坏时及时更换，并保持车刀表面的清洁和光滑。
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6.1 车刀的种类和用途
6.1.1 按用途分类
按用途不同，车刀可分为: 外圆车刀 端面车刀 内孔车刀 切断刀
点击看车 削加工
硬质合金焊接车刀具的特点：
(1) 结构简单、制造方便、使用灵活，一般工厂都可自制。 (2) 可以根据切削条件和加工要求刃磨出所需的形状和角度，
硬质合金利用较充分。但其切削性能主要取决于工人刃磨 的技术水平，与现代化生产不相适应。 (3) 刀杆不能重复使用，当刀片用完以后，刀杆也随之报废， 刀杆材料利用率低。 (4) 在制造和刃磨时，由于硬质合金和刀杆材料(一般为中碳 钢) 的线膨胀系数不同，易产生焊接热应力、磨刀热应力 和裂纹。
若端面上已有孔，则可采用由工件中心向外缘进给的方 法[图6.2(b)]，这种进给方法可使工件表面粗糙度降低。
图
6.2
点击看 车端面
端 面 车
刀
n
f (a)
n n
kr
f
f
(b)
(c)
注意：端面车刀的主偏角一般不要大于90°，否则易引起
“扎刀”现象，使加工出的工件端面内凹[图6.2(c)]。
6.1 车刀的种类和用途
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 和右偏）两种，如图6.4 。
n
f (a) (b) (c)
图6.4 切断刀 (a)左偏 (b)对称 （c）右偏
6.1 车刀的种类和用途
几种实物车刀：
右刃纵切车刀
6.1 车刀的种类和用途
3. 内孔车刀(图6.3)
n
I 用于车削通孔
Ⅱ用于车削盲孔
Ⅲ用于切割凹槽和倒角
内孔车刀的工作条件较外 圆车刀差。这是由于内孔车刀 的刀杆悬伸长度和刀杆截面尺 寸都受孔的尺寸限制，当刀杆 伸出较长而截面较小时，刚度 低，容易引起振动。
f f f
图6.3 内孔车刀
6.1 车刀的种类和用途
4. 切断刀和切槽刀 切断刀: 用于从棒料上切
刀杆材料：中碳钢制造。 刀杆截面：有矩形、方形、圆形三种。 矩形截面：一般切削多采用矩形截面。 方形截面：当切削力较大时（尤其是进给抗力较大时），
可采用方形截面。 圆形截面：多用于内孔车刀。
6.1 车刀的种类和用途
刀槽：刀杆上应根据采用的刀片形状和尺寸开出刀槽(如图 6.6所示)。
6.1 车刀的种类和用途
3. 可转位机夹车刀
可转位机夹刀具，是一 种把可转位刀片用机械 夹固的方法装夹在特制 的刀杆上使用的刀具， 如图6.9所示。
3 4
2 1
图6.9 可转位机夹车刀 l—刀垫；2—刀片；
3—夹固元件；4—刀杆
6.1 车刀的种类和用途
可转位机夹刀具特点：
在使用过程中，当切削刃磨钝后，不需刃磨，只需通过刀 片的转位，即可用新的切削刃继续切削。只有当可转位刀片上 所有的切削刃都磨钝后，才需要换新刀片。
6.1.2 按结构分类
按结构不同，车刀大致可分为整体式高速钢车刀、焊接式 硬质合金车刀和机械夹固式硬质合金车刀（又分为机夹可重磨 式车刀和可转位式机夹车刀）。
1. 焊接式车刀
焊接式车 刀（图6.5）是 将一定形状的 硬质合金刀片 和刀杆通过钎
焊连接而成。
图6.5 硬质合金焊接式车刀
6.1 车刀的种类和用途
6.1 车刀的种类和用途
1. 外圆车刀(图6.1)
n
用于粗车或精车外回转表面(圆 柱面或圆锥面)。
宽刃精车刀Ⅰ: 切削刃宽度大 于进给量，可以获得表面粗糙度较 低的已加工表面，但由于其副偏角
ⅠⅡ
Ⅴ ⅢⅣ
为90°，径向力较大，易振动，故
f
f
不适用于工艺系统刚度低的场合。
图6.1 外圆车刀
直头外圆车刀Ⅱ: 结构简单，制造较为方便，通用性差， 一般仅适用于车削外圆。
90°偏刀Ⅲ: 由于主偏角为90°，径向力较小，故适用 于加工阶梯轴或细长轴零件的外圆面和肩面。
弯头车刀IV: 不仅可车削外圆，还可车削端面及倒角，通 用性较好。一般主、副偏角均做成45°。
6.1 车刀的种类和用途
2. 端面车刀(图6.2) 端面车刀专门用于车削垂直于轴线的平面。
一般端面车刀都从外缘向中心进给[图6.2(a)]，这样便于 在切削时测量工件已加工面的长度。
6.1 车刀的种类和用途
2. 机夹可重磨式车刀
机夹可重磨式车刀(如图6.7、图6.8所示)是用机械夹固的方
法将刀片固定在刀杆上，由刀片、刀垫、刀杆和夹紧机构等
组成。
常用的刀片 夹固方式为 上压式(图 6.7)、侧压 式(图6.8)和 弹性加固式 等。
45 3 2 1
图6.7 上压式机夹车刀 1—刀杆所示]易加工，用于A1型矩形刀片； 半通槽[如图6.6(b)所示]用于带圆弧的A2、A3、A4等型刀片； 封闭槽[如图6.6(c)所示]焊接面积大、强度高，但焊接应力较
大，适用于焊接面积相对较小的Cl 、C3 型刀片。
(a) 通槽
(b) 半通槽
(c) 封闭槽
6.1 车刀的种类和用途
第6章 车 刀
6.1 车刀的种类和用途 6.2 可转位机夹车刀 6.3 成 形 车 刀
刀具:凡是能通过切削加工方法对工件进行加工的带刃 工具都可称为刀具。在长期的生产实践中，随着机械零件 的材料、结构和精度等的不断发展变化，切削加工的方法 越来越呈现出多样性，切削加工中所用的刀具也随之发展 形成了结构、类型和规格颇为复杂的系统。
A—A
5 A
A
432
1
图6.8 侧压式机夹车刀 1—刀杆；2—压紧螺钉；3— 楔块；4—刀片；5—调整螺钉
6.1 车刀的种类和用途
机夹可重磨式车刀与硬质合金焊接车刀相比有 优点: 刀片不经高温焊接，排除了产生焊接应力和裂纹的可能； 刀杆可以多次重复使用，使刀杆材料利用率大大提高，刀 杆成本下降； 刀片用钝后可多次刃磨，不能使用时还可以回收。 缺点: 在使用过程中仍需刃磨，不能完全避免由于刃磨而引起的 热裂纹； 其切削性能仍取决于工人刃磨的技术水平； 刀杆制造复杂。