车刀详细解析和应用图解
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单，使用方便可靠。 侧压式 利用楔形块和螺钉从刀片侧面将刀片压紧，刀片
上无障碍，排屑顺畅。
Biblioteka Baidu 2.3 可转位车刀
特点：生产效率高 适应现代化生产的需要 有利于新型刀具材料的使用
夹紧机构
偏心式、楔销式、杠杆式、上压式
要求：转位、更换刀片简便迅速，重复定位精度高， 结构简单，夹固牢靠
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。
➢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。
✓刀片形状： 17种 三角形、正方形刀片使用最广泛
✓刀片后角
✓刀片精度等级
11种 A、F、C、H、E、G、J、K、L、M、U 其中U为普通级， M为中等级，其余为精密级，A级最 精密，一般选U级，数控机床刀片一般选用G级。
✓刀片结构 六种 （按有无断屑槽和中心安装孔）
✓刀片基本尺寸
刀片内切圆直径d 尺寸系列5.56、6.35 、9.52、12.7、15.875、 19.05、22.225、25.40
➢廓形设计方法
图解法
计算法
成形车刀廓形设计误差 加工圆锥面或曲面时，存在双曲线误差
成形车刀的装夹与结构尺寸 ➢成形车刀的装夹
➢成形车刀的结构尺寸 棱体成形车刀： 刀体高度、宽度、厚度、燕尾尺寸； 圆体成形车刀： 外径、孔径、宽度、端面齿等。
Lc lc a b c d lc 工件成形表面的宽度； a 为避免切削刃太尖而附加的切削刃宽度； 一般取2 ~ 5mm; b 考虑在工件端面留出精加工余量而附加的切削刃宽度， 一般取1 ~ 3mm; c 考虑切断预加工而附加的切削刃， 宽度应等于或略大于切削刃宽度， 一般取3 ~ 8mm; d 保证切削刃超出毛坯外圆而附加的切削刃， 约有0.5 ~ 2mm。
➢前角、后角的形成 只刃磨前刀面，预先磨出一定的角度，再相对工件装 夹成一定位置，分别形成需要的前角、后角。
重磨前刀面hc 时R1，sin必( f 须 f保) 持h不变。为便是控制， 刀具两端面H 上R1刻sin有 f 刃磨检验园。
式中：R —圆体成形车刀最大外圆半径（mm）
钢料：rf=5°~10°，抗拉强度高的取小值，反之取大值； 铸铁： rf=0°~10°，硬度高的取小值，反之取大值；
刀杆：45钢 截面形状：矩形、正方形、圆形。常用矩形。 矩形和方形刀杆的截面尺寸，一般按机床中心高选取。 刀头尺寸：刀头有效长度l、刀尖偏距m
刀槽的形状、尺寸及选择
刀槽形状：通式、半封闭式、封闭式、切口式
2.2 机夹式车刀
结构比较复杂
常用的两种结构形式：上压式、侧压式 上压式 多用螺钉和压板从上向下施力压紧刀片，结构简
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r f 0、 f 0时， 刀具廓形等于工件廓形 ， 但这种成形车刀无实用 意义； 当r f 0、 f 0时， 必须按工件的廓形深度 修正计算成形车刀廓形 深度。
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。
2.4 可转位车刀几何角度的形成
成形车刀的样板与技术条件
➢成形车刀的样板
样板成对制造，相互密合。一块用于检验刀具轮廓，称为 工作样板；另一块用于检验工作样板的制造精度和使用后的磨 损程度，称为检验样板。
样板由低碳钢（15、20）制造，表面渗碳淬火，56~62HRC， 厚度1.5~2.5mm。
➢成形车刀的技术条件
刀具材料、热处理
高速钢，整体式；或硬质合金，焊接式，刀体45或40Cr。 尺寸公差
刀片厚度
尺寸系列 3.18、4.26、6.35、9.73
刀尖圆弧半径 尺寸系列 0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、2.4、3.2
✓刃口形式及切削方向
F—尖锐刃口 E—倒圆刃口 T—倒棱刃口 S—倒棱又倒圆刃口 R—供向左切的外圆刀 L—供向右切的外圆刀 N—左右都有切削刃
✓断屑槽形式与宽度
由刀片角度和刀槽角度综合形成。刀片角度是以刀片 底面为基准度量的，安装到车刀上相当于法平面系角 度。刀片的独立角度有：刀片法前角、法后角、刃倾 角、刀尖角。通常，刀片法后角、刃倾角为零度。
2.2 成形车刀
特点: 1、加工质量稳定 加工精度 IT10~8,Ra6.3~3.2μm 2、生产率高 3、刀具寿命长 4、刃磨简便
刀具廓形深度公差取工件相应公差的1/2~1/3；
刀具廓形宽度公差取工件相应公差的1/5~1/8；
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，前刀面对轴线的平等度公差为100长度内不超 过0.15mm。 表面粗糙度
成形车刀的类型
➢按外形和结构分： 平体成形车刀 切削刃为成形刃，其它与普通刀具结构相似 棱体成形车刀 外形棱柱体，刚性好，寿命长 圆体成形车刀 带有刀孔的回转体
➢按进给方向分：进向成形车刀、切向成形车刀
成形车刀的前角、后角
成形车刀切削刃形状复杂，有直线部分，也有曲线部分， 各段的主剖面方向互不相同，为简便起见，规定：成形车 刀的前角、后角均在假定工作平面内度量，并以切削刃上 最外一点（工件上半径最小处的点）的侧前角、侧后角作 为刀具的名义前角、后角。
成形车刀的后角取决于其种类。圆体形车刀：αf=10º~12º 棱体形车刀：αf=12º~15º
➢工件时的前角、后角变化特点 切削刃上只有最外一点与工件中心等高，其余各点 均低于工件中心，因此，离切削刃上最外一点越远， 前角越小，后角越大。
➢切削刃上任一点处正交平面内的后角
一般对切削刃上关键部位点的后角进行验算，避免 过小。
前、后刀面取0.16~0.63μm，侧面取0.63~1.25μm，其余取 1.25~2.5μm。
成形车刀设计举例
设计步骤：
棱体车刀设计图 样板图
追求人生的美好!
我们的共同目标!
第2章 车 刀
按结构分类：整体式、焊接式、机夹式和可转位式
2.1 焊接式车刀
刀杆：结构钢
刀头：硬质合金刀片
缺点：易产生热应力、焊接裂纹，降低刀具切削性能
1.刀片的型号及选择 由一个字母及一个或两个数字表示。字母表示形 状，有A、B、C、D、E五类；数字代表刀片的主 要尺寸，一般指刀片长度。
刀杆的形状、尺寸及选择
上无障碍，排屑顺畅。
Biblioteka Baidu 2.3 可转位车刀
特点：生产效率高 适应现代化生产的需要 有利于新型刀具材料的使用
夹紧机构
偏心式、楔销式、杠杆式、上压式
要求：转位、更换刀片简便迅速，重复定位精度高， 结构简单，夹固牢靠
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。
➢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。
✓刀片形状： 17种 三角形、正方形刀片使用最广泛
✓刀片后角
✓刀片精度等级
11种 A、F、C、H、E、G、J、K、L、M、U 其中U为普通级， M为中等级，其余为精密级，A级最 精密，一般选U级，数控机床刀片一般选用G级。
✓刀片结构 六种 （按有无断屑槽和中心安装孔）
✓刀片基本尺寸
刀片内切圆直径d 尺寸系列5.56、6.35 、9.52、12.7、15.875、 19.05、22.225、25.40
➢廓形设计方法
图解法
计算法
成形车刀廓形设计误差 加工圆锥面或曲面时，存在双曲线误差
成形车刀的装夹与结构尺寸 ➢成形车刀的装夹
➢成形车刀的结构尺寸 棱体成形车刀： 刀体高度、宽度、厚度、燕尾尺寸； 圆体成形车刀： 外径、孔径、宽度、端面齿等。
Lc lc a b c d lc 工件成形表面的宽度； a 为避免切削刃太尖而附加的切削刃宽度； 一般取2 ~ 5mm; b 考虑在工件端面留出精加工余量而附加的切削刃宽度， 一般取1 ~ 3mm; c 考虑切断预加工而附加的切削刃， 宽度应等于或略大于切削刃宽度， 一般取3 ~ 8mm; d 保证切削刃超出毛坯外圆而附加的切削刃， 约有0.5 ~ 2mm。
➢前角、后角的形成 只刃磨前刀面，预先磨出一定的角度，再相对工件装 夹成一定位置，分别形成需要的前角、后角。
重磨前刀面hc 时R1，sin必( f 须 f保) 持h不变。为便是控制， 刀具两端面H 上R1刻sin有 f 刃磨检验园。
式中：R —圆体成形车刀最大外圆半径（mm）
钢料：rf=5°~10°，抗拉强度高的取小值，反之取大值； 铸铁： rf=0°~10°，硬度高的取小值，反之取大值；
刀杆：45钢 截面形状：矩形、正方形、圆形。常用矩形。 矩形和方形刀杆的截面尺寸，一般按机床中心高选取。 刀头尺寸：刀头有效长度l、刀尖偏距m
刀槽的形状、尺寸及选择
刀槽形状：通式、半封闭式、封闭式、切口式
2.2 机夹式车刀
结构比较复杂
常用的两种结构形式：上压式、侧压式 上压式 多用螺钉和压板从上向下施力压紧刀片，结构简
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r f 0、 f 0时， 刀具廓形等于工件廓形 ， 但这种成形车刀无实用 意义； 当r f 0、 f 0时， 必须按工件的廓形深度 修正计算成形车刀廓形 深度。
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。
2.4 可转位车刀几何角度的形成
成形车刀的样板与技术条件
➢成形车刀的样板
样板成对制造，相互密合。一块用于检验刀具轮廓，称为 工作样板；另一块用于检验工作样板的制造精度和使用后的磨 损程度，称为检验样板。
样板由低碳钢（15、20）制造，表面渗碳淬火，56~62HRC， 厚度1.5~2.5mm。
➢成形车刀的技术条件
刀具材料、热处理
高速钢，整体式；或硬质合金，焊接式，刀体45或40Cr。 尺寸公差
刀片厚度
尺寸系列 3.18、4.26、6.35、9.73
刀尖圆弧半径 尺寸系列 0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、2.4、3.2
✓刃口形式及切削方向
F—尖锐刃口 E—倒圆刃口 T—倒棱刃口 S—倒棱又倒圆刃口 R—供向左切的外圆刀 L—供向右切的外圆刀 N—左右都有切削刃
✓断屑槽形式与宽度
由刀片角度和刀槽角度综合形成。刀片角度是以刀片 底面为基准度量的，安装到车刀上相当于法平面系角 度。刀片的独立角度有：刀片法前角、法后角、刃倾 角、刀尖角。通常，刀片法后角、刃倾角为零度。
2.2 成形车刀
特点: 1、加工质量稳定 加工精度 IT10~8,Ra6.3~3.2μm 2、生产率高 3、刀具寿命长 4、刃磨简便
刀具廓形深度公差取工件相应公差的1/2~1/3；
刀具廓形宽度公差取工件相应公差的1/5~1/8；
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，前刀面对轴线的平等度公差为100长度内不超 过0.15mm。 表面粗糙度
成形车刀的类型
➢按外形和结构分： 平体成形车刀 切削刃为成形刃，其它与普通刀具结构相似 棱体成形车刀 外形棱柱体，刚性好，寿命长 圆体成形车刀 带有刀孔的回转体
➢按进给方向分：进向成形车刀、切向成形车刀
成形车刀的前角、后角
成形车刀切削刃形状复杂，有直线部分，也有曲线部分， 各段的主剖面方向互不相同，为简便起见，规定：成形车 刀的前角、后角均在假定工作平面内度量，并以切削刃上 最外一点（工件上半径最小处的点）的侧前角、侧后角作 为刀具的名义前角、后角。
成形车刀的后角取决于其种类。圆体形车刀：αf=10º~12º 棱体形车刀：αf=12º~15º
➢工件时的前角、后角变化特点 切削刃上只有最外一点与工件中心等高，其余各点 均低于工件中心，因此，离切削刃上最外一点越远， 前角越小，后角越大。
➢切削刃上任一点处正交平面内的后角
一般对切削刃上关键部位点的后角进行验算，避免 过小。
前、后刀面取0.16~0.63μm，侧面取0.63~1.25μm，其余取 1.25~2.5μm。
成形车刀设计举例
设计步骤：
棱体车刀设计图 样板图
追求人生的美好!
我们的共同目标!
第2章 车 刀
按结构分类：整体式、焊接式、机夹式和可转位式
2.1 焊接式车刀
刀杆：结构钢
刀头：硬质合金刀片
缺点：易产生热应力、焊接裂纹，降低刀具切削性能
1.刀片的型号及选择 由一个字母及一个或两个数字表示。字母表示形 状，有A、B、C、D、E五类；数字代表刀片的主 要尺寸，一般指刀片长度。
刀杆的形状、尺寸及选择