1、目錄摘要.3第一章 刀具材料與切削加工基本知識(shí)4 1.1 刀具材料的選用41.1.1 課題引入.41.1.2 課題分析.4 1.1.3 相關(guān)知識(shí).4 1.2 切削運(yùn)動(dòng)和切削用量.91.2.1 課題引入.91.2.2 課題分析.9 1.2.3 相關(guān)知識(shí).91.3 刀具的組成及其主要角度.131.3.1 課題引入.131.3.2 課題分析13 1.3.3 相關(guān)知識(shí).141.4 常用車刀的繪制及刃磨.181.4.1 課題引入.181.4.2 課題分析18 1.4.3 相關(guān)知識(shí).181.5 車刀的工作角度.211.5.1 課題引入211.5.2 課題分析21 1.5.3 相關(guān)知識(shí).22第二章 金屬切削

2、加工質(zhì)量及刀具集合參數(shù)的選擇.272.1 工件材料的切削加工性.272.1.1 課題引入.272.1.2 課題分析27 2.1.3 相關(guān)知識(shí).272.2 已加工表面質(zhì)量.312.2.1 課題引入.312.2.2 課題分析31 2.2.3 相關(guān)知識(shí).312.3 刀具幾何參數(shù)的合理選擇.342.2.1 課題引入.342.2.2 課題分析35 2.2.3 相關(guān)知識(shí).35第三章 車刀.39 3.1 機(jī)械夾固式車刀及其使用.393.1.1 課題引入.393.2.2 課題分析40 3.3.3 相關(guān)知識(shí).40 3.2 徑向成形車刀.463.2.1 課題引入.463.2.2 課題分析.47 3.2.3 相關(guān)知

3、識(shí).47參考文獻(xiàn).56摘 要金屬切削加工是指利用切削刀具從工件上切除多余材料的加工方法，其目 的是使工件的加工精度和表面質(zhì)量達(dá)到圖樣規(guī)定的技術(shù)要求。進(jìn)行切削加工時(shí)，除了要有一定切削性能的切削刀具外，還要有機(jī)床提供工件與切削刀具間所必需的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而且這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)還要與工件各種表面的形成規(guī)律和幾何特征相適應(yīng)。本模塊就來(lái)學(xué)習(xí)金屬切削刀具材料的選用、切削運(yùn)動(dòng)和切削用量、刀具的組成及其幾何參數(shù)、常用車削用刀具的繪制、車刀的工角度及其計(jì)算等內(nèi)容金屬切削加工質(zhì)量是一個(gè)綜合因素決定的結(jié)果，其中 包括工件材料切削 加工性的好壞、切削刀具幾何參數(shù)的合理與否、切削用量的合理與否、加工工藝的合理與否、加工機(jī)床的精度

4、高低及操作者的水平。本模塊將圍繞工件材料的切削加工性和切削刀具的幾何參數(shù)進(jìn)行討論。第1章 刀具材料與切削加工基本知識(shí)1.1 刀具材料的選用1.1.1 課題引入 現(xiàn)要求在車床上以70m/min的切削速度精加工如圖 11 所示的零件，已知零件材料為 45 鋼，試選用合理的刀具材料圖11加工軸零件圖 1.1.2 課題分析 在切削加工中，刀具直接承擔(dān)著切除加工余量，形成零件表面的任務(wù)。刀具切削部分的材料不僅對(duì)加工表面質(zhì)量，而且對(duì)刀具壽命、切削效率和加工成本均有直接影響。在選擇刀具材料時(shí)，需要考慮的因素主要包括：被加 工零件的材料、切削加工速度和切削加工階段。對(duì)于不同的被加工材料，如鋼和鑄鐵，由于它們具

5、有不同的切削特點(diǎn)，故需要選擇不同的刀 具材料。對(duì)于不同的加工階段，如粗加工、半精加工和精加工等，由于加工要求不同，在選用具體刀具牌號(hào)時(shí)，也應(yīng)有所不同。另外，需要指出的是切削速度在很大程度上決定著刀具材料的選用?？傊?，我們應(yīng)當(dāng)重視刀具材料的合理選用。下面就來(lái)學(xué)習(xí)刀具材料的選用方法。1.1.3 相關(guān)知識(shí) （一） 常用刀具材料的選用一般來(lái)說(shuō)，選擇刀具材料時(shí)主要考慮的因素是工件材料和切削速度。目前，我國(guó)常用的刀具材料有工具鋼和硬質(zhì)合金兩種類型。1 低速切削時(shí)的刀具材料低速切削時(shí)，選擇工具鋼作為刀具材料較為適宜，部分刀具常用工具鋼見(jiàn)表 11。表 11 部分刀具常用工具鋼刀具種類碳素工具鋼合金工具鋼高速鋼

6、車刀、鏜刀W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2成型車刀W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2麻花鉆W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2機(jī)用鉸刀W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2手用鉸刀T129SiCr拉刀CrWMnW18Cr4V圓板牙T12A,T10A9SiCr由表 11 不難看出，碳素工具鋼和合金工具鋼僅適合于制作諸如手用鉸刀、圓板牙等手用刀具，而手用刀具工作時(shí)的切削速度一般不會(huì)高于10m/min。所以，在工具鋼中高速鋼才是機(jī)加工刀具的主要材料。高速鋼刀具能加工碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鐵等常用金屬，不過(guò)，由于受材料耐熱溫度(普通高速鋼為600700 )的制約，對(duì)于像W6Mo5Cr4V2這樣

7、的普通高速鋼，在使用時(shí)仍然必須注意切削速度的限制。切削中碳鋼時(shí)，切削速度一般不能大于30m/min。需要強(qiáng)調(diào)的是，由于高速鋼具有良好的綜合性能，目前在形狀復(fù)雜刀具，如標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆、鉸刀、拉刀、成型車刀、齒輪銑刀、齒輪刀具的制造中，仍占有主要地位。 課題引入中的例子由于要求切削速度為70m/min，所以不適宜采用工具鋼，包括普通高速鋼。作為刀具材料，當(dāng)然，若采用高性能高速鋼等則應(yīng)另當(dāng)別論。 知識(shí)鏈接，高速鋼是一種加入了較多的鎢、鉻、釩、鉬等合金元素的高合金工具鋼 ， 因其強(qiáng)度和韌性在現(xiàn)有刀具材料中最高，并且制造工藝簡(jiǎn)單，容易刃磨出鋒利的切削刃 ， 鍛造、熱處理變形小 ，所以有著良好的綜合性能。高速

8、鋼按其用途和切削性能 ，可分為普通高速鋼和高性能高速鋼。高性能高速鋼是在普通高速鋼成分中添加碳、釩、鈷、鋁等合金元素后而成 ，由于進(jìn)一步提高了材料的耐熱性 ，其使用壽命約為普通高速鋼的1.53倍 ，并能用于切削加工不銹鋼、耐熱鋼、鈦合金及高強(qiáng)度鋼等難加工材料。 我國(guó)推廣使用的高性能高速鋼牌號(hào)是W6Mo5Cr4V2Al。清除了碳化物的偏析現(xiàn)象 ，大大改善了高速鋼的物理、力學(xué)性能和工藝性能 ，特別適用于制造切削難加工材料的形狀復(fù)雜的刀具。另外 ，高速鋼的表面處理與涂層技術(shù)的采用 ，大大提高了刀具的耐磨性和使用壽命。2. 高速切削時(shí)的刀具材料 高速度、高精度一直是切削加工的追求目標(biāo)。硬質(zhì)合金刀具材料

9、因其具有較高的耐熱性（耐熱溫度達(dá)8001 000），較高的切削速度（為高速鋼的410倍，切削中碳鋼時(shí)可達(dá)100m/min 以上），在生產(chǎn)實(shí)際中得到了普遍的應(yīng)用，已成為主要的刀具材料。根據(jù)GB/T18376.12001，常用的硬質(zhì)合金分為 3類，其牌號(hào)及用途見(jiàn)表 12表12 常用硬質(zhì)合金的牌號(hào)及用途種類牌號(hào)相近舊牌號(hào)主要用途 P類 （鎢鈦鈷類）P30YT5粗加工鋼料P10YT15半精加工鋼料P01YT30精加工鋼料 K類 （鎢鈷類）K30YG8粗加工鑄鐵、有色金屬及其合金K20YG6半精加工鑄鐵、有色金屬及其合金K10YG3精加工鑄鐵、有色金屬及其合金M類 鈦鉭（鈮）鈷類M10YW1半精加工、精

10、加工難加工材料M20YW2粗加工、斷續(xù)切削難加工材料知識(shí)鏈接 ，硬質(zhì)合金是將高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物粉末，用鈷等金屬作為黏結(jié)劑在高溫下壓制、燒結(jié)而成的粉末冶金制品。硬質(zhì)合金的性能取決于碳化物（也稱硬質(zhì)相）和黏結(jié)劑（也稱黏結(jié)相）的比例，碳化物的多少?zèng)Q定了硬質(zhì)合金的硬度和耐磨性 ，黏結(jié)劑的多少?zèng)Q定了硬質(zhì)合金的強(qiáng)度。含碳化物多，適用于精加工，含黏結(jié)劑多，適用于粗加工。（1） P類硬質(zhì)合金相當(dāng)于我國(guó)原鎢鈦鈷類(YT)硬質(zhì)合金，主要成分為WC+TiC+Co 。常用牌號(hào)有P01、P10、P20、P30、P40。P類硬質(zhì)合金具有較高的耐熱性、較好的抗黏結(jié)、抗氧化能力，主要用 于加工長(zhǎng)切屑的黑色金屬，用藍(lán)色

11、作標(biāo)志。其中，P01適合精加工，P10、P20 適合半精加工，P30、P40適合粗加工。特別需要指出的是，P類硬質(zhì)合金不適宜切削含Ti元素的不銹鋼，這是因?yàn)榈毒吆凸ぜ械腡i 元素之間的親和作用會(huì)加劇刀具磨損。知識(shí)鏈接，各類硬質(zhì)合金牌號(hào)中的數(shù)字越大，Co的含量越多，韌性越好，適用于粗加工，如果碳化物的含量越多，則熱硬性越高，韌性越差，適用于精加工。課題引入中的例子要求精加工一個(gè)45鋼零件，且切削速度為70m/min ，因?yàn)橐蟾咚佘囅?，所以選擇硬質(zhì)合金作刀具材料較為適宜 ，由于工件材料為45鋼 ，所以最好選擇P類硬質(zhì)合金作為刀具材料 ，考慮到精加工對(duì)刀具材料的耐磨性要求較高 ，所以最終刀具牌

12、號(hào)選擇耐磨性較好的P01。 如果要求車削的零件材料為Cr18Ni9Ti的不銹鋼，又該如何選擇刀具材料呢？我們道，Cr18Ni9Ti不銹鋼為塑性材料，從表面上看可以選擇P類硬質(zhì)合金作為刀具材料，但稍加思考就會(huì)發(fā)現(xiàn)，該零件材料是含有Ti元素的不銹鋼，若采用P類硬質(zhì)合金材料刀具進(jìn)行加工會(huì)因黏結(jié)而加劇刀具磨損，使工件表面變得粗糙，所以選用K類硬質(zhì)合金作為刀具材料比較合理。（2）K 類硬質(zhì)合金相當(dāng)于我國(guó)原鎢鈷類(YG)硬質(zhì)合金，主要成分為WC+Co。常用牌號(hào)有 K01、K10、K20、K30、K40等。K類硬質(zhì)合金主要用于加工短切屑的黑色金屬、有色金屬和非金屬材料，以及含Ti元素的不銹鋼，用紅色作標(biāo)志。

13、例11 現(xiàn)要求以50m/min的切削速度粗加工一鑄鐵件，試選擇恰當(dāng)?shù)牡毒吲铺?hào)。解：一般情況下，加工鑄鐵零件可以選用普通高速鋼或硬質(zhì)合金中的K類作為刀具材料，但是，由于切削速度高于30m/min，故不適宜采用普通高速鋼作為刀具材料，選擇硬質(zhì)合金刀具材料較為合適。又因?yàn)槭谴旨庸?，考慮到粗加工對(duì)刀具強(qiáng)度要求較高，所以最終選擇牌號(hào)為K30的硬質(zhì)合金作為刀具材料。 (3) M 類硬質(zhì)合金相當(dāng)于我國(guó)原鎢鈦鉭(鈮)鈷類。YW）硬質(zhì)合金，主要成分WC+Ti+TaC。NbC）+Co。常用牌號(hào)有M10、M20、M30、M40。M 類硬質(zhì)合金主要用于加工黑色金屬和 有色金屬，用黃色作標(biāo)志。其中，精加工可用M10、半

14、精加工可用M20、精加工可用M30。知識(shí)鏈接 ，由于該類硬質(zhì)合金具有高的耐熱性和高溫硬度 ， 能用來(lái)切削鋼或鑄鐵 ， 所以又稱通用硬質(zhì)合金。（二），刀具材料應(yīng)具備的性能前面學(xué)習(xí)了常用刀具材料及其應(yīng)用場(chǎng)合，那么，為什么它們適合作刀具材料，而不選用其他材料。如木頭、塑料等 ）作為刀具材料呢?這是因?yàn)榻饘偾邢鞯毒呤窃跇O其惡劣的條件下工作的，刀具在切削過(guò)程中通常要承受較大的切削力、較高的切削溫度、劇烈的摩擦及沖擊振動(dòng)，所以很容易造成磨損或損壞。要?jiǎng)偃吻邢骷庸?，刀具材料必須具備相?yīng)的性能。1. 足夠的硬度和耐磨性刀具材料的硬度必須高于被加工材料的硬度才能切下金屬，這是刀具材料必須具備的基本性能，通常要求

15、常溫下刀具材料硬度在60HRC以上。刀具材料越硬，其耐磨性越好，但由于切削條件較復(fù)雜，材料的耐磨性還決定于它的化學(xué)成分和金相組織的穩(wěn)定性。2. 足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性強(qiáng)度是指刀具抵抗切削力的作用而不至于刀刃崩碎或刀桿折斷所應(yīng)具備的性能，一般用抗彎強(qiáng)度來(lái)表示。沖擊韌性是指刀具材料在間斷切削或有沖擊的工作條件下保證不崩刃的能力。一般來(lái)說(shuō)，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和韌性是一對(duì)矛盾，也是刀具材料所應(yīng)克服的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。3. 高的耐熱性耐熱性又稱紅硬性，是指刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度、抗氧化、抗黏結(jié)和抗擴(kuò)散的能力。耐熱性是衡量刀具材料切削性能的主要指標(biāo)。刀具材料的耐熱性越好，高溫

16、硬度越高，允許的切削速度就越高。 知識(shí)鏈接，常用刀具材料的耐熱溫度如下: 碳素工具鋼200250， 合金工具鋼 300400 ， 普通高速鋼600700，硬質(zhì)合金8001 000 。 4.工藝性和經(jīng)濟(jì)性為了 便于刀具的制造，刀具材料還應(yīng)具有良好的工藝性，如鍛造、熱處理及磨削加工性能等。當(dāng)然在選用刀具材料時(shí)還應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性。目前，超硬材料及涂層刀具材料費(fèi)用較高，不過(guò)其使用壽命很長(zhǎng)，在成批生產(chǎn)中，分?jǐn)偟矫總€(gè)零件中的費(fèi)用反而有所降低。因此，在選用時(shí)一定要綜合考慮 。（三），其他刀具材料隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的刀具材料層出不窮，應(yīng)充分重視新型刀具材料的應(yīng)用。這些材料包括陶瓷、人造金剛石、立方氮化硼等

17、。1. 陶瓷陶瓷是一種快速發(fā)展的刀具材料，主要應(yīng)用于高硬度材料工件的半精車、精車，或用于低硬度、高韌性材料工件的加工。由于陶瓷材料刀具的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性差，對(duì)沖擊非常敏感，故不適用于斷續(xù)切削和重切削加工。我國(guó)研制的牌號(hào)有AM、AMF 復(fù)合陶瓷刀片。2. 人造金剛石人造金剛石又稱為聚晶金剛石，金剛石刀具是目前高速切削(2 5005 000m/min)， 鋁合金較理想的刀具材料，但由于碳對(duì)鐵的親和作用，特別是在高溫下，金剛石能與鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此它不適宜于切削鐵及其合金工件。金剛石刀具主要適合于非鐵合金的高精度加工，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于制造加工高硬度、高耐磨的機(jī)械密封件的精密磨削用砂輪。近來(lái)研制成的

18、復(fù)合人造金剛石刀片，則是在硬質(zhì)合金基體上燒結(jié)上一層約0.5mm的金剛石制作而成的，更是金剛石刀具的一種發(fā)展方向。3. 立方氮化硼（CBN） 立方氮化硼有很高的硬度(僅次于金剛石)和耐熱性(1 3001 500)，優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性(遠(yuǎn)優(yōu)于金剛石)，和導(dǎo)熱性，低的摩擦系數(shù)。CBN與Fe族元素親和性很低，所以它是高速切削黑色金屬、加工淬硬鋼及高溫合金等難加工材料較理想的刀具材料，很有發(fā)展前途。1.2 切削運(yùn)動(dòng)和切削用量 1.2.1 課題引入 在上一個(gè)課題中，我們學(xué)習(xí)了如何選擇刀具材料，如果下一步著手車削外圓，準(zhǔn)備以40m/min的速度，將外圓尺寸由50mm車削到45mm。那么，車削時(shí)需要哪些運(yùn)動(dòng)?加

19、工表面能否一次走刀加工完成呢?刀具移動(dòng)的速度和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度又該怎樣選擇和計(jì)算呢?1.2.2 課題分析 要完成相應(yīng)零件表面的加工，首先，離不開(kāi)機(jī)床和刀具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，例如車削外圓時(shí)需要車床主軸(工件)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的縱向(軸向)移動(dòng)；其次，在切削加工前，必須根據(jù)加工階段的不同，合理確定和計(jì)算切削運(yùn)動(dòng)參數(shù)。切削用量）的大小。這是因?yàn)椋阂环矫?，切削運(yùn)動(dòng)參數(shù)是切削加工前操作者調(diào)整機(jī)床的依據(jù)，例如，在車削加工前通常需要調(diào)整主軸的轉(zhuǎn)速等。另一方面，切削運(yùn)動(dòng)參數(shù)的合理與否還影響著切削加工效率、零件加工精度和加工成本，例如，粗加工時(shí)如果切削運(yùn)動(dòng)速度過(guò)高，加工材料切除量過(guò)大等都會(huì)給加工帶來(lái)極為不利的影響，

20、輕則加快刀具磨損，重則引起加工振動(dòng)甚至崩刃、斷刀。反之，加工效率低下，加工成本提高。下面就來(lái)學(xué)習(xí)切削運(yùn)動(dòng)和切削用量三要素的有關(guān)內(nèi)容。1.2.3 相關(guān)知識(shí) （一） 切削運(yùn)動(dòng)要完成切削加工任務(wù)，離不開(kāi)刀具和工件的運(yùn)動(dòng)。切削過(guò)程中工件和刀具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱為切削運(yùn)動(dòng)。根據(jù)在切削過(guò)程中所起的作用不同，切削運(yùn)動(dòng)分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。如圖 12 所示，車削外圓時(shí)，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，刀具的軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)圖12 外圓切削a)加工外圓 b)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)是指直接切除工件上多余材料。切削層），使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，以形成工件新表面的運(yùn)動(dòng)。金屬切削過(guò)程中，無(wú)論哪種切削運(yùn)動(dòng)，主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)，且它的速度通

21、常較高，功率消耗也較大，約占功率總消耗的90%左右。主運(yùn)動(dòng)可以由工件完成，例如，車削加工時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。也可以由刀具完成，例如，銑削、鉆削加工中的銑刀、鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2. 進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 使新的切削層不斷投入切削的運(yùn)動(dòng)稱為 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng)中，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是一個(gè)(如鉆削加工時(shí)）或多個(gè)(如磨削加工時(shí)），進(jìn)給運(yùn)動(dòng)通常速度較低、功率消耗較小，例如，車削外圓時(shí)，刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)僅消耗切削總功率的10%左右。 知識(shí)鏈接 ，切削過(guò)程中 ，隨著切削運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行 ，在工件上形成了3個(gè)不斷變化著的表面。見(jiàn)圖12a 。它們是已加工表面、待加工表面和加工表面。也稱過(guò)渡表面）。工件上即將被切去金屬層的表面稱為待加工表面，工

22、件上經(jīng)刀具切除多余金屬后形成的新表面稱為已加工表面，工件上由切削刃正在切削的表面稱為加工表面。在以后定義和判別刀具上的刀面時(shí)要用到這些概念，務(wù)必弄清。（二）切削用量三要素我們已經(jīng)知道，切削加工中必須考慮切削運(yùn)動(dòng)的大小，以滿足切削加工生產(chǎn)率、工件的加工質(zhì)量、切削加工的經(jīng)濟(jì)性等方面的要求。用 來(lái)表征切削運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)稱為切削用量，它也是金屬切削加工之前操作者調(diào)整機(jī)床的依據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，切削用量包括切削速度、背吃刀量和進(jìn)給量 3個(gè)要素。1 切削速度 主運(yùn)動(dòng)的線速度稱為 切削 速度，它是用來(lái)表示主運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)。車削 時(shí)的 切 削 速度為： （11）式中 Vc切削速度，m/min；N主軸（工件）每分鐘轉(zhuǎn)

23、速，r/min；D工件待（已）加工表面直徑，mm；常數(shù)（3.14）。 知識(shí)鏈接 ， 對(duì)于主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的切削加工方式均按公式 11 計(jì)算 Vc ， 例如磨削、鉆削、銑削、鏜削等。它們的區(qū)別在于D的意義不同， 其中， 磨削、鉆削、銑削時(shí)D為刀具直徑， 鏜削時(shí)D為工件直徑。 需要指出的是，在轉(zhuǎn)速一定時(shí)，切削刃上各點(diǎn)的切削速度不同，考慮到對(duì)刀具磨損和已加工表面質(zhì)量的影響，計(jì)算時(shí)應(yīng)取較大的直徑值D，以計(jì)算出 最大的切削速度。 例12 在車床上車削直徑為 50mm 的孔，選用車床主軸轉(zhuǎn)速為 300r/min，這時(shí)的切削速度是多少？ 解：由于D=50mm, n=300r/min 所以， 知識(shí)鏈接 ，對(duì)于

24、上例 ，若工件孔徑為80mm ，車床主軸轉(zhuǎn)速仍選擇為300r/min ，則此時(shí)的切削速度為75.4m/min不難看出 ，在相同轉(zhuǎn)速下 ，加工表面直徑越大 ，切削速度越大 ，若要保證相同的切削速度 ，加工大直徑工件時(shí) ，應(yīng)選用比較低的主軸轉(zhuǎn)速。 在實(shí)際工作中，往往是已知工件直徑 或刀具直徑 ， 和由加工條件確定的切削速度，來(lái)計(jì)算車床。或銑床等）主軸的轉(zhuǎn)速，本課題引入的實(shí)例就屬于這種情況，此時(shí)： 就本課題引入中的實(shí)例而言 ， 已知Vc=40m/min，D=50mm則n=25.4r/min 。 總之，應(yīng)用切削速度公式（11），可完成以下工作：確定切削速度和確定主軸轉(zhuǎn)速，前者可用于檢驗(yàn)所選刀具材料是否

25、符合加工的要求，后者則可作為調(diào)整機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的依據(jù)。 2.背吃刀量已加工表面和待加工表面間的垂直距離稱為背吃刀量，單位為mm 。車削時(shí)的計(jì)算公式如下： ap = （12） 式中 ap背吃刀量，mm； 待加工表面直徑，mm； 已加工表面直徑，mm。就課題引入中的實(shí)例而言 ，若采用一次走刀完成粗加工 ， 由于D=50mm，d=45mm ，則：ap =2.5mm ， 知識(shí)鏈接 ，以上僅給出了外圓車削時(shí)的計(jì)算公式 ，內(nèi)孔車削時(shí)的背吃刀量為已加工表面直徑與待加工表面直徑之差的一半。 3. 進(jìn)給量 進(jìn)給量是指工件或刀具 ， 每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離，單位為mm/r 。加工時(shí)，一般根據(jù)加工性質(zhì)來(lái)選

26、取其大小。粗加工時(shí)，可選擇較大的進(jìn)給量以提高加工效率。精加工時(shí)則應(yīng)選擇較小的進(jìn)給量以保證工件的表面質(zhì)量。通常將每分鐘刀具沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離稱為進(jìn)給速度，單位為mm/min。進(jìn)給量與進(jìn)給速度的關(guān)系如下：Vf = （13） 式中 Vf 進(jìn)給速度，mm/min； n主軸轉(zhuǎn)速，r/min； 進(jìn)給量，mm/r 。 知識(shí)鏈接 ，進(jìn)給量的完整概念是指工件或刀具每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)(或往復(fù)一次）或刀具每轉(zhuǎn)過(guò)一齒時(shí) ，工件與刀具在進(jìn)給方向的相對(duì)位移 ，這里涵蓋了各種切削加工方法 ，以上僅給出了車削加工時(shí)進(jìn)給量的含義。另外 ，在數(shù)控加工中 ，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的單位通常有轉(zhuǎn)進(jìn)給和分進(jìn)給兩種表示方式 ，其實(shí) ，就是以上所說(shuō)的進(jìn)給量和進(jìn)

27、給速度。（3） 切削用量選擇 處理好效率與精度的關(guān)系是選擇切削用量的關(guān)鍵所在。切削用量總的選擇原則是：粗加工以效率為主，精加工以精度為主。一般選擇順序?yàn)椋合冗x擇背吃刀量，再選擇進(jìn)給量，最后選擇切削速度。粗加工時(shí)優(yōu)先采用大的背吃刀量，其次采用較大的進(jìn)給量，最后選擇合理的切削速度。 精加工時(shí)首先選擇較小的背吃刀量，再選擇較小的進(jìn)給量，最后選擇較高(對(duì)于硬質(zhì)合金刀具）或較低(對(duì)于高速鋼刀具）的切削速度。 1 背吃刀量的選擇 背吃刀量應(yīng)根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)確定，在剛度允許的條件下，除留給下道工序的余量外，其余的材料盡可能一刀切除，這樣可以 減少走刀 次數(shù)，提高生產(chǎn)效率，例如 ，課題引入中的粗加

28、工實(shí)例通常情況下可以考慮一刀完成當(dāng)余量太大或工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)，所有余量。A）分兩次(或多次）切除。具體安排如下：第一次進(jìn)給的背吃刀量ap1為：ap1=A第二次進(jìn)給的背吃刀量ap2為：ap2=A為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般取0.20.5mm。2. 進(jìn)給量的選擇 當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在 100200mm/min范圍內(nèi)選??；在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在2050mm/min 范圍內(nèi)選取。 3. 切削速度的

29、選擇 切削速度應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)和刀具材料進(jìn)行選擇，普通高速鋼刀具一般不超過(guò) 30m/min，在精加工時(shí)硬質(zhì)合金刀具則可達(dá)到100m/min以上?？傊邢饔昧康木唧w數(shù)值應(yīng)根據(jù)加工要求、機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使切削速度、背吃刀量及進(jìn)給量三者能相互配合，以形成最佳切削用量。1.3 刀具的組成及其主要角度1.3.1 課題引入 刀具是切削加工中不可缺少的切削工具，如圖 14 所示為 切削 加工中 的常用 刀 具。那作為刀具它們是如何具備切削能力的呢？刀具的幾何形狀和切削能力又是如何來(lái)描述的呢？1.3.2 課題分析 各種刀具形狀迥異，使用場(chǎng)合不一，但都能用來(lái)切除毛坯上多余

30、的材料，完成零件的切削加工，這顯然與它們的結(jié)構(gòu)組成有關(guān)。此外，為了滿足不同的切削要求，如外圓車削、切斷和螺紋車削等，刀具的切削部分往往做成不同的幾何形狀。即使是同種類型的刀具（如外圓車刀），在不同的加工條件下，如車削細(xì)長(zhǎng)軸和車削粗短軸等，也要做成不同的幾何形狀，而不同幾何形狀的刀具有著不同的切削性能。圖13 常用刀具a）車刀b）螺紋車刀c）切斷刀d）標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆要描述刀具的幾何形狀和切削性能，就離不開(kāi)刀具的幾何參數(shù)。所以，我們有必要掌握刀具的結(jié)構(gòu)、組成，掌握刀具的幾何角度。普通外圓車刀是最典型的簡(jiǎn)單刀具，其他種類的刀具都可以看作是它的變形或組合。下面就以普通外圓車刀為例來(lái)介紹刀具切削部分的結(jié)構(gòu)、

31、組成以及刀具的幾何角度。1.3.3 相關(guān)知識(shí) （1） 刀具切削部分的組成 不管刀具形狀多么千變?nèi)f化，作為刀具的切削部分，在結(jié)構(gòu)上具有一個(gè)共同的特征，即它們由若干個(gè)基本切削單元（兩面一線 組成的楔性結(jié)構(gòu)）所組成。對(duì)于普通外圓車刀來(lái)說(shuō)，它由兩個(gè)基本切削單元組成， 圖14 車刀的組成部分即前刀面、主后刀面（后刀面)、 主切削刃組成的基本切削單元和前刀面、副后刀面、副切削刃組成的基本切削單元。其構(gòu)造可用三面、二刃、一尖來(lái)概括，如圖 14所示。 三面，即前刀面（A）、主后刀面（A）副后刀面（A）。前刀面是指切削加工時(shí)切屑所流經(jīng)的刀具表面，主后刀面是指切削加工時(shí)與工件上加工表面相對(duì)的刀具表面，副后刀面是指

32、切削加工時(shí)與工件上已加工表面相對(duì)的刀具表面。知識(shí)鏈接 ，前刀面的形狀有平面型、曲面型、帶倒棱型（見(jiàn)圖 15a）3 種 。平面型是一種最基本的形狀 ，它刃磨簡(jiǎn)單、刃口鋒利。主后刀面通常為平面 ，必要時(shí)可磨出倒棱或制造出刃帶（見(jiàn)圖 15b）， 以起到阻尼消振或支撐定位、保持尺寸的作用。與主后刀面一樣 ，副后刀面通常為平面 。圖15 常見(jiàn)刀面形狀a） 前刀面b）后刀面1平面型2曲面型3帶倒棱型4倒棱5刃帶3個(gè)刀面的方位確定后，刀具的結(jié)構(gòu)就確定了刀面相交形成了 兩條具有切削能力的刀刃，即主切削刃（S）和副切削刃（S）。前刀面、主后刀面相交形成主切削刃，它擔(dān)當(dāng)主要的切削工作。前刀面、副后刀面相交形成副切

33、削刃，它配合主切削刃完成切削工作。兩條刀刃相交于刀尖。知識(shí)鏈接 ，需要指出的是 ，實(shí)際使用時(shí)刀具的切削刃不可能磨得很鋒利 ，總存在著刃口圓弧。刃口的鋒利程度以刃口圓弧半徑 的大小衡量 ， 越小 ，刃口越鋒利。另外 ，為了提高刀尖的強(qiáng)度和耐磨性 ，往往將其磨成圓弧形或直線形的過(guò)渡刃。 對(duì)于其他刀具，上述組成部分?jǐn)?shù)量未必相同，例如切斷刀是由4個(gè)刀面（兩個(gè)副后刀面）、3條刀刃（兩條副切削刃）、2個(gè)刀尖組成。在具體刀具的分析中必須充分注意到這一點(diǎn)。二 ，刀具的主要角度我們已經(jīng)知道，不同幾何形狀的刀具切削部分具有不同的切削性能，下面就來(lái)談?wù)劽枋龅毒邘缀涡螤钆c切削性能的重要參數(shù)刀具幾何角度。圖 16 所示

34、為反映某外圓車刀切削部分幾何角度的刀具圖。刃磨、分析刀具首先必須看懂刀具圖。那么，刀具圖是如何繪制的呢？這些幾何角度又代表著什么含義呢？ 1 車刀幾何形狀的圖示方法 在學(xué)習(xí)刀具幾角度之前，首先要學(xué)習(xí)刀具切削部分幾何形狀的繪制。工程中一般采用簡(jiǎn)單畫法進(jìn)行刀具切削部分的繪制，為了用平面圖表示出車刀切削部分的幾何形狀，一般選擇兩個(gè)視圖（主視圖和向視圖）， 和兩個(gè)剖面圖（主剖面和副剖面）來(lái)表示。繪制刀具的方法有兩種。第一，投影作圖法，它嚴(yán)格按投影關(guān)系來(lái)繪制幾何形狀，是認(rèn)識(shí)和分析刀具切削部分幾何形狀的重要方法，但該方法繪制繁瑣，一般比較少用。第二，簡(jiǎn)單畫法，該方法繪制時(shí)，視圖間大致符合投影關(guān)系，但角度與

35、尺寸必須按比例繪制，如圖17所示，這是一種常用的方法。圖16 外圓車刀切削部分的幾何角度圖17 車刀切削部分的簡(jiǎn)單畫法 （1） 主視圖通常采用刀具在基面中的投影作為主視圖。同時(shí)勿忘標(biāo)注進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向，以確定或判斷主切削刃和副切削刃（見(jiàn)圖 17）。通過(guò)切削刃上某一選點(diǎn)，垂直于切削速度方向的平面稱為基面（Pr）。在理想情況下，對(duì)車刀而言，基面就是包括切削刃上選定點(diǎn)，并與刀桿底面平行的平面（水平面）?；媸堑毒咧圃?、刃磨、測(cè)量時(shí)的定位基準(zhǔn)面，如圖 18所示。圖18 參考平面Ps、Pr、Po 知識(shí)鏈接，所謂理想情況就是滿足兩個(gè)假定條件的情況，即假定進(jìn)給速度等于零的假定運(yùn)動(dòng)條件和假定安裝沒(méi)有誤差的假定安裝

36、條件。滿足假定安裝條件 ，意味著刀尖與工件軸心線等高 ，刀桿中心線與工件軸心線垂直，滿足假定運(yùn)動(dòng)條件 ，則意味著進(jìn)給量=0 （2） 向視圖通常取刀具在切削平面（Ps）中的投影作為向視圖，此處要注意放置位置，如圖17所示。通過(guò)切削刃上某一選定點(diǎn)，相切于工件加工表面且垂直于基面的平面稱為切削平面 （Ps）如圖 18所示 。（3） 剖面圖 包括主剖面（Po）和副剖面（P´），主剖面如圖 18所示。通過(guò)主切削刃上某一選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面稱為主剖面（叫正交平面），若選定點(diǎn)在副切削刃上則為副剖面。2. 車刀的幾何角度 刀具幾何角度是確定刀面方位的角度，它表明刀面、切削刃與假定參

37、考平面間的夾角。假定參考平面包括基面（Pr）、切削平面（Ps）和測(cè)量平面。測(cè)量平面包括正交平面 （Po 、Po）、 法平面（Po）進(jìn)給平面（Pf）和背平面（Pp），具體概念見(jiàn)表13?？紤]到大多數(shù)加工切削刃上各點(diǎn)的切削速度并不相同，往往通過(guò)切削刃上某一選定點(diǎn)。一般選在刀尖附近）來(lái)建立參考平面。表13 名稱定義正交平面Po通過(guò)主切削刃上某一選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面法平面Pn通過(guò)切削刃上某一選定點(diǎn)，并垂直于切削刃的平面進(jìn)給平面Pf通過(guò)切削刃上某一選定點(diǎn)，垂直于基面，且平行于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的平面背平面 Pp通過(guò)切削刃上某一選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于基面和進(jìn)給平面的平面知識(shí)鏈接 ，參考系選定點(diǎn)如果在

38、副切削刃上 ， 則坐標(biāo)平面前冠以“副”字 ，并在相應(yīng)的符號(hào)右上角加標(biāo)“”以示與選定點(diǎn)在主切削刃上的區(qū)別。需要指出的是，基面和切削平面十分重要，它們加上任一測(cè)量平面，就構(gòu)成不同的刀具 標(biāo)注參考系，例如，正交平面參考系由基面、切削平面、正交平面組成。不同類型的刀具，可能會(huì)采用不同的刀具標(biāo)注參考系，例如，成形車刀采用的是進(jìn)給平面參考系。對(duì)于普通外圓車刀來(lái)說(shuō)，需要6個(gè)獨(dú)立角度來(lái)確定其3個(gè)刀面的位置，它們是前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角、副后角。刀具角度的定義見(jiàn)表14。表14 刀具角度的定義名 稱 定 義前角（n）在主剖面中測(cè)量的前刀面與基面間的夾角后角（n）在主剖面內(nèi)測(cè)量的后刀面與切削平面間的夾角

39、主偏角（r）在基面中測(cè)量的主切削刃在基面的投影與進(jìn)給方向的夾角副偏角（r）在基面中測(cè)量的副切削刃在基面的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的反方向之間的夾角刃傾角（s）在切削平面內(nèi)測(cè)量的主切削刃與基面間的夾角副后角（o）在副剖面中測(cè)量的副后刀面與副切削平面之間的夾角 對(duì)于圖16所示外圓車刀來(lái)說(shuō)，前角為5°、后角為8°、主偏角為75°、副偏角為15°、副后角為6°、刃傾角為3°。知識(shí)鏈接， 一面二角原理：確定空間任意平面方位需要且只需要兩個(gè)獨(dú)立角度。據(jù)此 ， 刀具上每一個(gè)刀面只需用 ，個(gè)角度就能定向，即用來(lái)確定刀頭形狀所需的獨(dú)立角度數(shù)應(yīng)該是刀面數(shù)的兩倍。由

40、于外圓車刀共有4個(gè)刀面，所以僅需6個(gè)獨(dú)立角度就能確定其形狀，即控制前刀面的前角、刃傾角；控制后刀面的后角、主偏角；控制副后刀面的副后角、副偏角。3. 注意事項(xiàng) （1） 當(dāng)切削刃呈曲線或刀面呈曲面時(shí)，通過(guò)取選定點(diǎn)的切線或切平面來(lái)代替切削刃和刀面的方位。（2） 前角、刃傾角 可以是正值、負(fù)值或零。（3） 后角 不允許為負(fù)值。 前角正、負(fù)值規(guī)定如下：在主剖面中，前刀面與切削 平面的夾角小于90°時(shí)為正。大于90°時(shí)為負(fù)。前刀面與基面平行時(shí)為0°。前角增大，切削力減小。 后角正、負(fù)值規(guī)定如下：在主剖面中，當(dāng)后刀面與基面的夾角為銳角時(shí)，后角為正。當(dāng)后刀面與基面的夾角為鈍角時(shí)

41、，后角為負(fù)。當(dāng)后刀面與切削平面平行時(shí)，后角為0°。后角增大，后刀面與工件之間的摩擦減小。實(shí)際使用中，后角不能小于0°。刃傾角正、負(fù)值規(guī)定如下：當(dāng)切削刃與基面重合時(shí)，刃傾角為0°。當(dāng)?shù)都鉃榍邢魅械淖罡唿c(diǎn)時(shí)，刃傾角為正。當(dāng)?shù)都鉃榍邢魅械淖畹忘c(diǎn)時(shí)，刃傾角為負(fù)。1.4 常用車刀的繪制及刃磨1.4.1 課題引入 上一課題以普通外圓車刀為例，學(xué)習(xí)了刀具切削部分的結(jié)構(gòu)、組成和刀具幾何角度，那么，對(duì)于如圖 110所示的常用車刀（切削部分）圖該如何繪制呢？車刀又是如何刃磨呢？圖110 常用車刀a）90°外圓車刀 b）內(nèi)孔車刀 c）切斷刀1.4.2 課題分析一般來(lái)說(shuō)，操作者

42、在進(jìn)行零件的車削加工之前，必須按照加工工藝要求或給定的車刀圖進(jìn)行車刀的刃磨，90°外圓車刀、內(nèi)孔車刀和切斷刀是實(shí)際生產(chǎn)中最為常用的車削刀具。學(xué)會(huì)刀具的正確繪制是識(shí)讀車刀圖并進(jìn)行刀具刃磨的第一步，正確繪制車刀圖的關(guān)鍵在于：第一，對(duì)于刀具結(jié)構(gòu)組成的分析和刀具幾何角度的確定，其中包括刀面的個(gè)數(shù)，前刀面、后刀面和副后刀面的位置，刀具幾何角度的數(shù)量和名稱等。第二，應(yīng)用上一課題的知識(shí)繪制相關(guān)視圖，標(biāo)注相應(yīng)幾何角度。 下面就以圖 19中所示的常用車刀為例，逐一介紹常用車刀刀頭的繪制及車刀刃磨的一般方法。1.4.3 相關(guān)知識(shí) （一）90°外圓車刀的繪制 1. 結(jié)構(gòu)分析 該車刀主偏角為90&

43、#176;，用于縱向進(jìn)給車削外圓，尤其適于剛性較差的細(xì)長(zhǎng)軸類零件的車削加工。該車刀共有 3個(gè)刀面，即前刀面、后刀面、副后刀面；所需標(biāo)注獨(dú)立角度為6 個(gè)，即前刀面控制角為前角、刃傾角，后刀面控制角為后角、主偏角，副后刀面控制角為副后角、副偏角。2. 繪制方法繪制方法與普通外圓車刀類似（1） 畫出刀具在基面中的投影，取主偏角為 90°，并標(biāo)注進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向，以明確表明后刀面與副后刀面，主切削刃與副切削刃的位置 。 （2） 畫出切削平面（向視圖）中的投影，注意 放置位置。 （3） 畫出主剖面、副剖面。圖111 90°外圓車刀的繪制 (4） 標(biāo)注相應(yīng)角度數(shù)值（此處用符號(hào)表示），如 圖

44、 1 11 所示。知識(shí)鏈接 ，外圓車削一般采用的刀具有45°彎頭刀、60°75°外圓車刀、90°偏刀 等幾種。由于主偏角的不同 ，它們的應(yīng)用場(chǎng)合有明顯的區(qū)別。45°彎頭刀適用于車削外圓 端面和倒角 ， 是一種多用途車刀；90°偏刀適用于車削外圓、端面和臺(tái)階；60°75°外圓車刀適用于粗、精車外圓。增大主偏角可減小加工中的振動(dòng)；減小主偏角 ，有利于提高刀具的強(qiáng)度。（2） 切斷刀的繪制 1. 結(jié)構(gòu)分析切斷刀采用橫向進(jìn)給方式對(duì)工件進(jìn)行切削加工，主要用于工件的切槽或切斷。切斷刀共有4個(gè)刀面：一個(gè)前刀面、一個(gè)主后刀面、兩個(gè)副

45、后刀面，切斷刀有左右兩個(gè)刀尖，一條主切削刃，兩條副切削刃。切斷刀可以看做是兩把端面車刀的組合，進(jìn)刀時(shí)同時(shí)切削左右兩個(gè) 端面。由于它有4個(gè)刀面，故所需標(biāo)注的獨(dú)立角度有8個(gè)：控制前刀面的前角、刃傾角，控制主后刀面的主偏角、后角，控制左、右副后刀面的 ，個(gè)副偏角和 ，個(gè)副后角。 2. 繪制方法 繪制方法與外圓車刀類似，如圖 112所示。需要指出的是，切斷刀有兩個(gè)副后刀面，需要畫出兩個(gè)副剖面。圖112 切斷刀的繪制 知識(shí)鏈接 ，一般切斷刀的主切削刃較窄，刀頭較長(zhǎng)，所以強(qiáng)度較差。生產(chǎn)中普遍使用的是高速鋼切斷刀，其主要參數(shù)選擇如下： 前角：切斷中碳鋼時(shí)，取20°30°；切斷鑄鐵時(shí)，取0

46、°10°。 后角：切斷脆性材料時(shí) ， 取小些，切斷塑性材料時(shí) ， 取大些。一般取4°8°。 副后角： 切斷刀有兩個(gè)對(duì)稱的起減少摩擦作用的副后角 ， 一般取1°2°。 主偏角： 由于切斷刀采用橫向走刀 ，因此一般采用90°的主偏角 ，但在進(jìn)行切斷加工時(shí) ，會(huì)在工件端面上留下一個(gè)小凸臺(tái) ， 解決的方法是把主切削刃磨得略微斜些。副偏角： 為了不過(guò)多削弱刀頭強(qiáng)度 ， 一般取 1°1.5°。主切削刃寬度和刀頭長(zhǎng)度 ， 可按下列公式計(jì)算： (14）式中 a主切削刃寬度 ，mm ； D工件待加工表面直徑 ，mm ； L

47、刀頭長(zhǎng)度 ，mm； h工件被切入的深度 ，mm ； 切實(shí)心件時(shí) ，等于工件半徑，切空心件時(shí) ，等于壁厚。高速切削時(shí) ，則采用硬質(zhì)合金切斷刀 ，其要求與高速鋼切斷刀相同。為了增強(qiáng)切斷刀的強(qiáng)度 ，可在主切削刃兩側(cè)磨出過(guò)渡刃 ，并在主切削刃上磨出負(fù)倒棱 ，還可以把刀頭下部做成凸肚形。切斷大直徑工件時(shí) ，為減少振動(dòng) ，可采用反切刀進(jìn)行切削 ，使工件反轉(zhuǎn)。（三） 內(nèi)孔車刀的繪制由于內(nèi)孔車刀的結(jié)構(gòu)組成類似于外圓車刀，所以不再贅述，下面將通過(guò)一個(gè)實(shí)例加以說(shuō)明。例13 試根據(jù)以下參數(shù)繪制內(nèi)孔車刀刀頭。參數(shù)如下：前角15°、后角8°、主偏角75°、副偏角10°、副后角8&

48、#176;、刃傾角-5°。圖113 內(nèi)孔車刀的繪制解：根據(jù)要求，繪制刀具如圖113所示。知識(shí)鏈接 ，內(nèi)孔有通孔、臺(tái)階孔、盲孔等幾種不同 的形式。車削通孔可用通孔車刀 ，車削臺(tái)階孔或不通孔則需用不通孔車刀 ，它們的主要區(qū)別在于主偏角的大小。通孔車刀的主偏角小于90°，臺(tái)階孔或不通孔車刀的主偏角則大于 90°，且刃傾角應(yīng)為負(fù)值以確保加工時(shí)切屑向刀柄方向排出 ，保證切削加工的順利進(jìn)行。（四） 車刀的刃磨 1.刃磨步驟刃磨車刀時(shí)，首先必須正確地選擇砂輪，然后按照以下步驟進(jìn)行：（1） 先磨后刀面，把主偏角、后角磨好。（2） 再磨副后刀面，把副偏角、副后角磨好。（3） 最后磨

49、前刀面，把前角、刃傾角磨好，必要時(shí)可磨出斷屑槽。 知識(shí)鏈接 ，磨刀時(shí)常用兩種磨料的磨刀砂輪：一種是用來(lái)磨削高速鋼刀具的白色氧化鋁砂輪 ，另一種是用來(lái)磨削硬質(zhì)合金刀具的綠色碳化硅砂輪。對(duì)于硬質(zhì)合金車刀 ，應(yīng)先在氧化鋁砂輪上磨出刀桿上的后刀面和副后刀面 ，再在碳化硅砂輪上刃磨硬質(zhì)合金刀片部分。3 個(gè)刀面磨好后 ， 可適當(dāng)磨出刀尖圓弧 ，若能再用油石加些機(jī)油研磨刀刃附近的前、后刀面至光滑 ， 則不但能使刀刃鋒利 ， 而且可以延長(zhǎng)刀具的使用時(shí)間。需要指出的是 ， 車刀的刃磨通常在砂輪機(jī)上手工操作 ，磨刀只憑目測(cè)控制角度。對(duì)于精密刀具 ，只有在磨刀機(jī)上通過(guò)專用夾具定位才能刃磨。 2. 注意事項(xiàng) （1）

50、磨高速鋼刀具時(shí)，需要經(jīng)常用水冷卻刀具，以免刀頭因溫度過(guò)高降低硬度。磨硬質(zhì)合金刀具時(shí)，不要用水冷卻，否則會(huì)因急冷使刀片產(chǎn)生裂紋。（2） 刃磨時(shí)，應(yīng)將車刀左右移動(dòng)（不能抖動(dòng)），以免因固定在砂輪一處刃磨使砂輪表面形成凹槽，影響其他刀具刃磨。（3） 盡量避免用砂輪的側(cè)面來(lái)刃磨刀具。1.5 車刀的工作角度1.5.1 課題引入 前面我們學(xué)習(xí)了刀具的標(biāo)注角度，如圖 114所示，它們是刀具在標(biāo)注參考系中的刀具角度。如果我們用該車刀以0.2mm/r的進(jìn)給量車削外圓直徑為 30mm的工件，試問(wèn)刀具幾何角度將發(fā)生怎樣的變化？如果在實(shí)際加工前由于安裝誤差，刀尖低于工件中心線1.5mm，試問(wèn)該刀具的幾何角度又將會(huì)發(fā)生怎

51、圖114 標(biāo)注角度樣的變化？1.5.2 課題分析 標(biāo)注角度是刀具設(shè)計(jì)和刃磨時(shí)需確定和保證的角度。但車削加工時(shí)，由于車刀的安裝誤差和走刀運(yùn)動(dòng)等的影響，使得滿足兩個(gè)假定條件的理想情況不復(fù)存在，此時(shí)刀具在工作時(shí)的實(shí)際角度（工作角度）將發(fā)生變化。例如，刀具在高度上的安裝誤差，將引起刀具的實(shí)際前角和后角發(fā)生變化，這種變化必將引起切削條件的改變，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響加工表面的質(zhì)量，甚至?xí)绊懠庸さ恼＿M(jìn)行（如切斷刀裝高而導(dǎo)致崩刃 ）。所以，我們必須學(xué)會(huì)分析刀具工作角度的影響因素，計(jì)算現(xiàn)實(shí)加工條件下的刀具工作角度。并學(xué)會(huì)在實(shí)際加工中采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行補(bǔ)償。下面就來(lái)學(xué)習(xí)車刀工作角度的有關(guān)內(nèi)容。1.5.3 相關(guān)知識(shí) （一） 工作參考系和工作角度 用于定義刀具角度的參考系有兩大類：一類稱為標(biāo)注參考系（靜態(tài)參考系）；另一類稱為工作參