車切基本知識
、車刀材料
在切削過程中，刀具的切削部分要承受很大的壓力、摩擦、沖擊和很高的溫度。因此，刀具材料必須具備高硬度、高耐磨性、足夠的強度和韌性，還需具有高的耐熱性（紅硬性），即在高溫下仍能保持足夠硬度的性能。
常用車刀材料主要有高速鋼和硬質(zhì)合金。
1.高速鋼
高速鋼又稱鋒鋼、是以鎢、鉻、釩、鉬為主要合金元素的高合金工具鋼。高速鋼淬火后的硬度為hrc63～67，其紅硬溫度550℃～600℃,允許的切削速度為25～30m/min。
高速鋼有較高的抗彎強度和沖擊韌性，可以進行鑄造、鍛造、焊接、熱處理和切削加工，有良好的磨削性能，刃磨質(zhì)量較高，故多用來制造形狀復(fù)雜的刀具，如鉆頭、鉸刀、銑刀等，亦常用作低速精加工車刀和成形車刀。
常用的高速鋼牌號為w18cr4v和w6mo5cr4v2兩種。
2.硬質(zhì)合金
硬質(zhì)合金是用高耐磨性和高耐熱性的wc（碳化鎢）、tic（碳化鈦）和co（鈷）的粉末經(jīng)高壓成形后再進行高溫?zé)Y(jié)而制成的，其中co起粘結(jié)作用，硬質(zhì)合金的硬度為hra89～94（約相當(dāng)于hrc74～82），有很高的紅硬溫度。在800～1000℃的高溫下仍能保持切削所需的硬度，硬質(zhì)合金刀具切削一般鋼件的切削速度可達100～300m/min，可用這種刀具進行高速切削，其缺點是韌性較差，較脆，不耐沖擊，硬質(zhì)合金一般制成各種形狀的刀片，焊接或夾固在刀體上使用。
常用的硬質(zhì)合金有鎢鈷和鎢鈦鈷兩大類：
（1）鎢鈷類（yg）
由碳化鎢和鈷組成，適用于加工鑄鐵、青銅等脆性材料。
常用牌號有yg3、yg6、yg8等，后面的數(shù)字表示含鈷量的百分比，含鈷量愈高，其承受沖擊的性能就愈好。因此，yg8常用于粗加工，yg6和yg3常用于半精加工和精加工。
（2）鎢鈦鈷類（yt）
由碳化鎢、碳化鈦和鈷組成，加入碳化鈦可以增加合金的耐磨性，可以提高合金與塑性材料的粘結(jié)溫度，減少刀具磨損，也可以提高硬度；但韌性差，更脆、承受沖擊的性能也較差，一般用來加工塑性材料，如各種鋼材。
常用牌號有yt5、yt15、yt30等，后面數(shù)字是碳化鈦含量的百分數(shù)，碳化鈦的含量愈高，紅硬性愈好；但鈷的含量相應(yīng)愈低，韌性愈差，愈不耐沖擊，所以yt5常用于粗加工，yt15和yt30常用于半精加工和精加工。
二、車刀的組成及結(jié)構(gòu)形式
1.車刀的組成
車刀由刀頭和刀體兩部分組成。刀頭用于切削，刀體用于安裝。刀頭一般由三面，兩刃、一尖組成。
前刀面 是切屑流經(jīng)過的表面。
主后刀面 是與工件切削表面相對的表面。
副后刀面 是與工件已加工表面相對的表面。
主切削刃 是前刀面與主后刀面的交線，擔(dān)負主要的切削工作。
副切削刃 是前刀面與副后刀面的交線，擔(dān)負少量的切削工作，起一定的修光作用。
刀尖 是主切削刃與副切削刃的相交部分，一般為一小段過渡圓弧。
2.車刀的結(jié)構(gòu)形式
最常用的車刀結(jié)構(gòu)形式有以下兩種：
（1）整體車刀 刀頭的切削部分是靠刃磨得到的，整體車刀的材料多用高速鋼制成，一般用于低速切削。
（2）焊接車刀 將硬質(zhì)合金刀片焊在刀頭部位，不同種類的車刀可使用不同形狀的刀片。焊接的硬質(zhì)合金車刀，可用于高速切削。
三、車刀的主要角度及其作用
車刀的主要角度有前角（γ0）、后角（α0）、主編角（kr）、副偏角（kr’）和刃傾角（λs）。
為了確定車刀的角度，要建立三個坐標(biāo)平面：切削平面、基面和主剖面。對車削而言，如果不考慮車刀安裝和切削運動的影響，切削平面可以認為是鉛垂面；基面是水平面；當(dāng)主切削刃水平時，垂直于主切削刃所作的剖面為主剖面。
（1）前角γ0在主剖面中測量，是前刀面與基面之間的夾角。其作用是使刀刃鋒利，便于切削。但前角不能太大，否則會削弱刀刃的強度，容易磨損甚至崩壞。加工塑性材料時，前角可選大些，如用硬質(zhì)合金車刀切削鋼件可取γ0=10～20，加工脆性材料，車刀的前角γ0應(yīng)比粗加工大，以利于刀刃鋒利，工件的粗糙度小。
（2）后角α0在主剖面中測量，是主后面與切削平面之間的夾角。其作用是減小車削時主后面與工件的摩擦，一般取α0=6～12°，粗車時取小值，精車時取大值。
（3）主偏角kr在基面中測量，它是主切削刃在基面的投影與進給方向的夾角。其作用是：
1）可改變主切削刃參加切削的長度，影響刀具壽命。
2）影響徑向切削力的大小。
小的主偏角可增加主切削刃參加切削的長度，因而散熱較好，對延長刀具使用壽命有利。但在加工細長軸時，工件剛度不足，小的主偏角會使刀具作用在工件上的徑向力增大，易產(chǎn)生彎曲和振動，因此，主偏角應(yīng)選大些。
車刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等幾種，其中45°多。
（4）副偏角kr’在基面中測量，是副切削刃在基面上的投影與進給反方向的夾角。其主要作用是減小副切削刃與已加工表面之間的摩擦，以改善已加工表面的精糙度。
在切削深度ap、進給量f、主偏角kr相等的條件下，減小副偏角kr’，可減小車削后的殘留面積，從而減小表面粗糙度，一般選取kr′=5～15°。
（5）刃傾角入λs 在切削平面中測量，是主切削刃與基面的夾角。其作用主要是控制切屑的流動方向。主切削刃與基面平行，λs=0;刀尖處于主切削刃的最低點，λs為負值，刀尖強度增大，切屑流向已加工表面，用于粗加工；刀尖處于主切削刃的最高點，λs為正值，刀尖強度削弱，切屑流向待加工表面，用于精加工。車刀刃傾角λs，一般在-5-+5°之間選取。
四、車刀的刃磨
車刀用鈍后，必須刃磨，以便恢復(fù)它的合理形狀和角度。車刀一般在砂輪機上刃磨。磨高速鋼車刀用白色氧化鋁砂輪，磨硬質(zhì)合金車刀用綠色碳化硅砂輪。
車刀重磨時，往往根據(jù)車刀的磨損情況，磨削有關(guān)的刀面即可。車刀刃磨的一般順序是：磨后刀面→磨副后刀面→磨前刀面→磨刀尖圓弧。車刀刃磨后，還應(yīng)用油石細磨各個刀面。這樣，可有效地提高車刀的使用壽命和減小工件表面的粗糙度。
刃磨車刀時要注意以下事項：
（1）刃磨時，兩手握穩(wěn)車刀，刀桿靠于支架，使受靡面輕貼砂輪。切勿用力過猛，以免擠碎砂輪，造成事故。
（2）應(yīng)將刃磨的車刀在砂輪圓周面上左右移動，使砂輪磨耗均勻，不出溝槽。避免在砂輪兩側(cè)面用力粗磨車刀，以至砂輪受力偏擺，跳動，甚至破碎。
（3）刀頭磨熱時，即應(yīng)沾水冷卻，以免刀頭因溫升過高而退火軟化。磨硬質(zhì)合金車刀時，刀頭不應(yīng)沾水，避免刀片沾水急冷而產(chǎn)生裂紋。
（4）不要站在砂輪的正面刃磨車刀，以防砂輪破碎時使操作者受傷。 |
