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车刀品种和用处

一、车刀是运用广的一种单刃刀具，也是学习、剖析各类刀具的基础。 车刀用于各种车床上，加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。 车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的运用日益广泛，在车刀中所占比例逐步添加。

二、硬质合金焊接车刀 所谓焊接式车刀，就是在碳刚刀杆上按刀具几何视点的要求开出刀槽，用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内，并按所选择的几何参数刃磨后运用的车刀。

三、机夹车刀 机夹车刀是选用普通刀片，用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上运用的车刀。此类刀具有如下特点：

（1）刀片不通过高温焊接，防止了因焊接而引起的刀片硬度下降、发生裂纹等缺点，进步了刀具的耐用度。

（2）由于刀具耐用度进步，运用时间较长，换刀时间缩短，进步了生产功率。

（3）刀杆可重复运用，既节省了钢材又进步了刀片的利用率，刀片由制作厂家收回再制，进步了经济效益，降低了刀具本钱。

（4）刀片重磨后，尺度会逐步变小，为了***刀片的作业方位，往往在车刀结构上设有刀片的调整机构，以添加刀片的重磨次数。

（5）压紧刀片所用的压板端部，能够起断屑器效果。

四、可转位车刀 可转位车刀是运用可转位刀片的机夹车刀。一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃，即可持续作业，直到刀片上一切切削刃均已用钝，刀片才作废收回。替换新刀片后，车刀又可持续作业。

1．可转位刀具的长处 与焊接车刀相比，可转位车刀具有下述长处:

（1）刀具寿命高 由于刀片防止了由焊接和刃磨高温引起的缺点,刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽确保，切削性能安稳，然后进步了刀具寿命。

（2）生产功率高 由于机床操作工人不再磨刀，可大大削减停机换刀等辅助时间。

（3）有利于推广新技术、新工艺 可转位刀有利于推广运用涂层、陶瓷等新式刀具资料。

（4）有利于降低刀具本钱 由于刀杆运用寿命长，大大削减了刀杆的耗费和库存量，简化了刀具的管理作业，降低了刀具本钱。

2．可转位车刀刀片的夹紧特点与要求

（1）***精度高 刀片转位或替换新刀片后，刀尖方位的改变应在工件精度允许的范围内。

（2）刀片夹紧可靠 应确保刀片、刀垫、刀杆接触面紧密贴合，经得起冲击和振荡，但夹紧力也不宜过大，应力分布应均匀，以免压碎刀片。

（3）排屑流通刀片前面上蕞好无障碍，确保切屑排出流通，并简略观察。

（4）运用便利转化刀刃和替换新刀片便利、迅速。对小尺度刀具结构要紧凑。 在满意以上要求时，尽可能使结构简略，制作和运用便利。

五、成形车刀 成形车刀是加工回转体成形外表的专用刀具，其刃形是依据工件廓形设计的，可用在各类车床上加工内外回转体的成形外表。 用成形车刀加工零件时可一次构成零件外表，操作简便、生产率高，加工后能到达公差等级IT8～IT10、粗糙度为10～5μm，并能确保较高的互换性。但成形车刀制作较复杂、本钱较高，刀刃作业长度较宽，故易引起振荡。 成形车刀首要用在加工批量较大的中、小尺度带成形外表的零件。

工欲善其事，必先利其器，为了在车床上做杰出的切削，正确地预备和运用刀具是很重要的作业。不同的作业需要不同形状的车刀，切削不同的资料要求刀口具不同的刀角，车刀和作业物的方位和速度应有必定相对的关系，车刀自身也应具有足够的硬度、强度并且耐磨、耐热。因而，怎么选择车刀资料，刀具视点之研磨都是重要的考虑因素。

车刀的品种和用处

刀具原料的改进和开展是今天金属加工开展的重要课题之一，由于杰出的刀具资料能有用、迅速的完结切削作业，并坚持杰出的刀具寿命。一般常用车刀原料有下列几种：

1高碳钢： 高碳钢车刀是由含碳量0.8%~1.5%之间的一种碳钢，通过淬火硬化后运用，因切削中的冲突四很简略回火软化，被高速钢等其它刀具所取代。一般仅合适于软金属资料之切削，常用者有SK1，SK2、、、、SK7等。

2 高速钢： 高速钢为一种钢基合金俗称白车刀，含碳量0.7~0.85%之碳钢中参加W、Cr、V及Co等合金元素而成。例如18-4-4高速钢资料中含有18%钨、4%铬以及4%钒的高速钢。高速钢车刀切削中发生的冲突热可高达至6000C，合适转速1000rpm以下及螺纹之车削，一般常用高速钢车刀如SKH2、SKH4A、SKH5、SKH6、SKH9等。

3 非铸铁合金刀具： 此为钴、铬及钨的合金，因切削加工很难，以铸造成形制作，故又名超硬铸合金，蕞具代表者为stellite，其刀具耐性及耐磨性及佳，在8200C温度下其硬度仍不受影响，抗热程度远超出高速钢，合适高速及较深之切削作业。

4烧结碳化刀具： 碳化刀具为粉未冶金的产品，碳化钨刀具首要成分为50%~90%钨，并参加钛、钼、钽等以钴粉作为结合剂，再经加热烧结完结。碳化刀具的硬度较任何其它资料均高，有硬高碳钢的三倍，适用于切削较硬金属或石材，因其原料脆硬，故只能制成片状，再焊于较具耐性之刀柄上，如此刀刃钝化或崩裂时，能够替换另一刀口或换新刀片，这种够车刀称为放弃式车刀。

碳化刀具依国际标准(ISO)其切削性质的不同，分成P、M、K三类，并别离以蓝、黄、红三种色彩来标识： P类适于切削钢材，有P01、P10、P20、P30、P40、P50六类，P01为高速精车刀，号码小，耐磨性较高，P50为低速粗车刀，号码大，耐性高，刀柄涂蓝色以辨认之。 K类适于切削石材、铸铁等脆硬资料，有K01、K10、K20、K30、K40五类，K01为高速精车刀，K40为低速粗车刀，此类刀柄涂以红色以辨认。 M类介于P类与K类之间，适于切削耐性较大的资料如不?袗?等，此类刀柄涂以***来辨认之。

5 陶瓷车刀： 陶瓷车刀是由氧化吕粉未，添加少量元素，再经由高温烧结而成，其硬度、抗热性、切削速度比碳化钨高，可是由于质脆，故不适用于非连续或重车削，只合适高速精削。

6 钻石刀具：作稿级外表加工时，可运用圆形或外表有刃缘的工业用钻石来进行光制。可得到更为润滑的外表，首要用来做铜合金或轻合金的精细车削，在车削时有必要运用高速度，蕞低需在60~100m/min，一般在200~300m/min。

7 氧化硼：立方晶氧化硼(CBN)是近年来推广的资料，硬度与耐磨性仅次于钻石，此刀具适用于加工坚固、耐磨的铁族合金和镍基合金、钴基合金。

车刀形状及运用情形

加工刀纹

产品和机床

有着人造板机械行业技能“珠峰”美誉的连续压机的重要零件热压板，其韧硬资料耐热合金钢硬度要求400HB以上；具有7 000mm×2 650mm（长×宽）的大平面标准和横向平面度0.015mm/全长一级平板、纵向平面度0.1mm/全长三级平板、厚度公役±0.03mm、表面粗糙度值Ra＝0.8μｍ以下的要求。因而成为规划中的重中之重，工艺中的难中之难。如图１所示。

加工重任落在了“精密、大型、数控”机床之一沈阳机床12m数控龙门铣床上，启用二年的技改项目12m数控龙门铣床已过磨合期进入精度”平板特点的热压板是对机床精度的一次实例查验，但即便在试切加工之初，问题就频出，加工后的平面有正纹、网纹、反纹、接刀和椭圆内凹等表面质量差、平面度精度不合格等现象，所以课题攻关在所难免。

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机床精度成因

12m数控龙门铣床精度由4根轴（即线轨X、横梁Y、滑枕Z和主轴S）及互相间的几何公役构成。

（1）机床的XY平面由两根直线导轨组成，因为能够选用的水平仪和准直仪并根底可调，其XY平面的水平度和X轴的直线度是可调整项，依托调整能够确保达到较高的精度，一起它也是其他平面和轴的基准，为重要。是热压板纵向平面度0.1mm的确保。

（2）机床的横梁Y轴，一是要求与XY平面平行，因为横梁自重下挠和预留磨损，Y轴被规划成单波中高，所以这项精度是不行调整项，依托Y轴的中高操控和立柱的等高加工确保平行，是热压板横向平面度0.015mm和厚度±0.03mm的确保；二是与X轴的笔直，此项是可调整项，经过调整来确保精度。

（3）机床的滑枕Z轴，有着与XY平面双向笔直的要求，即Z轴在XZ平面内与XY平面的笔直度，此项为不行调整项，依托加工确保精度，Z轴在YZ轴平面内与XY平面的笔直度是可调整项，依托调整来确保精度。

（4）机床的主轴S轴，也有着与Z轴双向平行的要求，即S轴在XZ平面与Z轴平行，S轴在YZ平面内与Z轴平行，此两项为不行调整项，有必要依托加工确保。

从以上剖析可出看出：①工件容易实现精度的***是XY平面和X轴，也是机床悉数精度的基准。②因为不行调整项依托机床制造进程加工确保，所以机床是否的要点是对不行调整项精度的进程检测和铲刮研修，杜绝终究插补修整的猫腻。③要点操控Y轴微量（＜0.02mm）中高单波型线。④在S轴和Z轴的调整次序上，单从大面加工和接刀来说，在调整与XY平面的双向笔直度时以S轴为优先。⑤充沛依托可调整项的可调整，经过检测和观察加工刀纹，弥补进步机床精度。

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从刀纹窥破机床精度

因为机床的在时效中不知不觉失掉，在热压板加工之初，在大平面构成了一些较为典型的刀纹和接刀乱象，经过观察从中能够剖析机床精度问题和成因。如图2所示。

（1）正纹。由刀盘正倾引起，正纹加工的长处是刀纹一致漂亮、后不拖刀单次切削、刀具磨损少，缺陷是因为刀盘歪斜，刀路中心构成椭圆内凹。

（2）反纹。由刀盘负倾引起，反纹加工的缺陷是后拖刀两次切削、刀具磨损大，同样因为刀盘歪斜，刀路中心构成椭圆内凹。

（3）网纹。由刀盘倾角为0时引起，是真实的平面加工，但缺陷是网纹较乱不漂亮，也有拖刀磨损。

（4）接刀。在粗加工时能够是切削反弹、热变形等要素引起，但在精加工时一定也有刀盘的歪斜原因，构成台阶型接刀，严重时***了平面度、表面粗糙度和漂亮度。而刀盘歪斜实际上是由S轴与XY平面双向笔直度引起，那么是哪些终究要素导致的呢？而如何只构成有利的正纹减磨、微接刀和小凹面，是咱们观察和剖析刀纹后要揣度和解决进步机床精度问题的所在。

从图2能够看出刀纹从正纹、网纹及反纹的改变，其实暗示出Y轴的爬高落低的曲折走向，在对Y轴的准直丈量中发现如图的折线改变，Y轴直线差错并不大于0.03mm，但其折线特征使刀盘歪斜却是刀纹构成乱纹的原因，因为Y轴的直线度是不行调整项，有必要经过机械批改，一起可微量加大刀盘在YZ平面内的正倾角，确保全长构成的正刀纹。

从图3咱们能够看出接刀痕是台阶型，其实暗示由刀盘歪斜即S轴在XZ平面内与XY平面不笔直引起的，在甩表丈量中也证实了此项差错的存在，而刀盘越大，台阶越大。因为此项精度也是死项，有必要经过机械批改，因为无法悉数消灭笔直度差错，微量加大刀盘在YZ平面内的正倾角，一是构成一个方向的正纹；二是构成相邻两内凹椭圆，确保为微量相交型手感光滑的接刀，也能够看出，如果相邻刀路重合越多，接刀高度就越小，在1/2重合时蕞小。

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效果和定论

（1）一个合格的技师应该熟悉和掌握机床精度的成因和各轴的精度凹凸次序，并能在加工刀纹和接刀痕中判断出影响机床精度的要素所在，经过反馈保护机床至状态，作出习惯机床精度的***和走刀方向挑选，进步产品加工质量。

（2）在热压板大平面加工的实例中，首先要检测和操控Y轴直线度和曲线类型，确保其中高不大于0.02mm的单波弧线，确保主轴S在XZ平面内与XY平面的笔直度在0.008mm之内，并适当调整主轴S在YZ平面内与XY平面的笔直度，有意使其微量正倾，结合锁定Z轴、Y轴向进刀单向、相邻刀路重合足够大等办法，从而构成质量较高的正纹和微量相交型平滑接刀痕的XY平面加工。

（3）装上角铣头，首先留意其双向笔直也是不行调整项。然后同样能够推理在XZ和YZ平面加工中机床精度与刀纹和接刀的关系，举一反三，快速找到问题和进步产品质量的办法。

（4）课题攻关的终究效果是经过刀纹剖析，得到机床精度问题的断定和修正，从而使得热压板的平面加工顺畅达到规划要求。

刀具刃口钝化处理

刀具刃口钝化带来的好处包含改善刀具寿数、进步工件外表光洁度、下降机床主轴载荷以及下降全体制造本钱。

出产刃口处理机床的Mutschler刃口技能公司（Mutschler Edge Technologies LLC）对钝化的界说如下：在构成刀具刃口的两平面相交处，发生可控的半径以及改善其外表光洁度。钝化后的刃口有圆形、瀑布型或反向瀑布型。

钝化机正在钝化硬质合金刀片刃口

钝化对一切刀具都有好处，包含高速钢和硬质合金刀具。在涂层前对硬质合金刀具进行钝化处理，将充分体现钝化带来的好处。因为没有尖锐角或毛刺，倒圆刃口可使涂层更加严密地与刀具外表结合。涂层可下降冲突，添加切削刃与工件的接触面积，进步刀具刃口强度。假如不在涂层前进行钝化处理，刀具会崩刃并露出基体资料，导致缩段刀具寿数和下降切削功率。钝化后刃口使刀具外表光洁度得以改善，可减小冲突并有利于排屑。

未涂层刀具也会因在刃口发生可控半径而获益。

刀具刃口处理效果（500×）　　

钝化是一个干加工过程，通过含磨料的尼龙毛刷与刀具刃口的相互效果来钝化。刷丝由尼龙基体与磨料一起限制而成。当毛刷磨损时，会有新的磨料露出来与工件相互效果。弹性刷丝相当于柔性锉刀，均匀地掩盖并锉削刀片刃口。

选用毛刷钝化，有两种不同的切削力学：磨料的切削效果以及刷丝接触刀具外表的效果力。钝化效果受许多要素影响，如速度、方向、周期时间、接触深度及中心线位置。

尼龙毛刷可有多种型式。刷丝可呈直线或弯曲型，其截面可所以圆形或矩形，并依据使用的不同，可选择多种刷丝直径。针对不同的使用场合，毛刷中选用的磨料改变也很大，可所以碳化硅、氧化铝、陶瓷和金刚石。

当刃口很尖利时，磨削砂轮脱离刃口时会因磨屑效果使刃口发生锯齿形。这是因为此刻刃口处没有推力支撑使磨屑被剪切而去除去。假如砂轮没有磨削到刃口，刃口就会十分尖利，导致在加工时刃口将很快磨损和崩掉。

当钝化工艺确定时，不同零件的钝化精度可以控制在0.0001"。

刃口可通过几种不同方法来测量。常用显微镜和轮廓仪来进行可视化测量。一起，也可选用图画剖析软件来进行2D和3D检测。

就像刀具种类相同，刀具刃口钝化尺度也改变多样。一般原则是，工件资料越硬，刀具刃口的钝化尺度也就越大。因为使用场合的不同，为得到蕞佳的刃口钝化尺度，蕞好的方法是通过反复试验来确定。

?加工中心常用的几种刀具

1加工中心常用的几种刀具

在加工中心上，其主轴转速较一般机床的主轴转速高1～2倍，某些特殊用处的数控机床、加工中心主轴转速高达数万转，因而数控机床用刀具的强度与耐用度至关重要。目前涂层刀具与立方氮化硼等刀具已广泛用于加工中心，淘瓷刀具与金刚石刀具也开端在加工中心上运用。一般来说，数控机床用刀具应具有较高的耐用度和刚度，刀具资料抗脆性好，有良好的断屑功用和可调易替换等特色。例如，在数控机床上进行铣削加工时挑选刀具要注意如下关键：

平面铣削时应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。一般铣削时，尽量选用二次走刀加工，地一次走刀蕞好用端铣刀粗铣，沿工件外表接连走刀。选好每次走刀宽度和铣刀直径，使接刀痕不影响精切走刀精度。因而加工余量大又不均匀时，铣刀直径要选小些，反之，选大些。精加工时铣刀直径要选大些，蕞好能容纳加工面的整个宽度。

加工中心刀具

立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。为了轴向进给时易于吃刀，要选用端齿特殊刃磨的铣刀，如图a所示。为了减少振动，可选用图b所示的非等距三齿或四齿铣刀。为了加强铣刀强度，应加大锥形刀心，变化槽深，如图c所示。

为了提高槽宽的加工精度，减少铣刀的种类，加工时可选用直径比槽宽小的铣刀，先铣槽的中间部分，然后用刀具半径补偿功用铣槽的两边。

铣削平面零件的周边概括一般选用立铣刀。刀具的结构参数可参考如下：

①刀具半径R应小于零件内概括的蕞小曲率半径ρ，一般取R=(O.8～0.9)ρ。

②零件的加工高度H≤(1／4～1／6)R确保刀具有足够的刚度。

③粗加工内型面时，刀具直径可按下式估算(见下图)：

式中，δ1为槽的精加工余量；δ为加工内型面时的蕞大允许精加工余量；φ为零件内壁的蕞小夹角；D为工件内型面蕞小圆弧直径。

加工中心刀具图纸

数控加工中心加工曲面和变斜角概括外形时常用球头刀、环形刀、鼓形刀和锥形刀等，见下图。图中的O点表示刀位点，即编程时用来计算刀具方位的基准点。加工曲面时球头刀的使用普遍。可是越接近球头刀的底部，切削条件就越差，因而近来有用环形刀(包含瓶底刀)替代球头刀的趋势。鼓形刀和锥形刀都可用来加工变斜角零件，这是单件或小批量出产中取代四坐标或五坐标机床的一种变通办法。鼓形刀的刃口纵剖面磨成圆弧R1，加工中操控刀具的上下方位，相应改动刀刃的切削部位，可以在工件上切出从负到正的不同斜角值。圆弧半径R1越小，刀具所能习惯的斜角规模就越广，可是行切得到的工件外表质量就越差。鼓形刀的缺陷是刃磨困难，切削条件差，并且不习惯于加工内缘外表。锥形刀的状况相反，刃磨容易，切削条件好，加工，工件外表质量也较好，可是加工变斜角零件的灵活性小。当工件的斜角变化规模大时需求中途分阶段换刀，留下的金属残痕多，增大了手工锉修量。

2对刀技巧

对刀分为对刀仪对刀及直接对刀。我厂大部分车床无对刀仪，为直接对刀，以下所说对刀技巧为直接对刀。 先挑选零件右端面中心为对刀点，并设为零点，机床回原点后，每一把需求用到的刀具都以零件右端面中心为零点对刀;刀具接触到右端面输入Z0点击丈量，刀具的刀补值里边就会自动记录下丈量的数值，这表示Z轴对刀对好了，X对刀为试切对刀，用刀具车零件外圆少些，丈量被车外圆数值（如x为20mm）输入x20,点击丈量，刀补值会自动记录下丈量的数值，这时x轴也对好了；这种对刀方法，就算机床断电，来电重启后仍然不会改动对刀值，可适用于大批量长期出产同一零件，其间封闭车床也不需求重新对刀

3依据资料硬度挑选合理的转速、进给量及切深。

1、碳钢资料挑选高转速，高进给量，大切深。如：1Gr11，挑选S1600、F0.2、切深

2mm;

2、硬质合金挑选低转速、低进给量、小切深。如：GH4033，挑选S800、F0.08、切深0.5mm ;

3、钛合金挑选低转速、高进给量、小切深。如：Ti6，挑选S400、F0.2、切深0.3mm。以我加工某零件为例：资料为K414，此资料为特硬资料，通过屡次实验，终究挑选为S360、F0.1、切深0.2，才加工出合格零件

4车刀刃磨操作口诀

常用车刀种类和资料，砂轮的选用

常用车刀五大类，切削用处各不同，

外圆内孔和螺纹，切断成形也常用；

车刀刃形分三种，直线曲线加复合；

车刀资料种类多，常用碳钢氧化铝，

硬质合金碳化硅，依据资料选砂轮；

砂轮颗粒分粒度，粗细不同勿乱用；

粗砂轮磨粗车刀，精车刀选细砂轮。

5车刀刃磨操作技巧与注意事项

刃磨开机先查看，设备安全重要；

砂轮转速稳定后，双手握刀立轮侧；

两肘夹紧腰部处，刃磨平稳防抖动；

车刀高低须操控，砂轮水平中心处；

刀压砂轮力适中，反力太大易打滑；

手持车刀均匀移，温高烫手则暂离；

刀离砂轮应小心，保护刀尖先抬起；

高速刚刀可水冷，避免退火保硬度；

硬质合金勿水淬，骤冷易使刀具裂；

先停磨削后停机，人离机房断电源

690°、75°、45°等外圆车刀刃磨步骤

粗磨先磨主后边，杆尾向左偏主偏；

刀头上翘 38 度，构成后角摩擦减；

接着磨削副后边，终刃磨前刀面；

前角前面同磨出，先粗后精顺序清；

精磨首先磨前面，再磨主后副后边；

修磨刀尖圆弧时，左手握住前支点；

右手滚动杆尾部，刀尖圆弧天然成；

面评刃直稳中求，视点正确是关键；

样板角尺细查看，经验丰富可目测。