车刀的选择和使用

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1、第一节车刀材料的选择车刀的使用寿命和生产效率取决于车刀材料的切削性能。车刀由刀头和刀杆两部分组成，刀杆一般是用碳素结构钢制成。由于刀头担任切削工作，因此刀头材料必须具有下列基本性能：1)冷硬性。车刀在常温时具有较高的硬度，即车刀的耐磨性。2)红硬性。车刀在高温下保持切削所需的硬度，该温度的最高值称为"红热硬度"。3)韧性。车刀切削部分承受震动和冲击负荷所具有的强度和硬度。车刀材料的以上三种性能是相互联系、相互制约的，在具体选用时，要根据工件材料的性能和切削要求分析选用，同时还要结合车刀材料在价格、工艺性能方面加以考虑，以便于以较低的成本加工、刃磨和

2、焊接制造车刀。各种车刀材料的基本性能优劣顺序比较见表4-1。目前用来作车刀切削部分的材料主要有高速钢、硬质合金和非金属材料，碳素工具钢、合金工具钢多用作钻头、丝锥等工具，用作车刀的较少。现分别介绍作车刀刀头的两种主要材料：高速钢及硬质合金。一、高速钢高速钢是一种含钨、铬、钒较多的合金钢，又名锋钢、风钢或白钢。常用的有Wl8Cr4V及W9Cr4V2两种牌号。其中用得最多的是Wl8Cr4V高速钢。它们的化学成分如表4-2所示。高速钢材料分为带黑皮的高速钢和表面磨光的高速钢两种。前者是未经热处理的高速钢，后者是经热处理的高速钢。高速钢硬度较高，具有一定的

3、红热硬性，韧性和加工性能均较好。高速钢车刀制造简单，刃磨方便，容易磨得锋利。由于高速钢韧性好，常用于加工一些冲击性较大、形状不规则的零件，它也常用于制作精车刀，但因红硬性不如硬质合金，故不宜用于高速切削。二、硬质合金硬质合金是由难熔材料的碳化钨、碳化铁和钴的粉末在高压下成形，经l350～1560"(2高温烧结而成的材料，具有极高的硬度，仅次于陶瓷和金刚石。硬质合金的红硬性很好，在1000℃左右仍能保持良好切削性能；具有较高的使用强度，其抗弯强度可高达1000--1700MPa，但脆性大、韧性差、怕震，以上这些缺点可通过刃磨合理的角度加以克服，因此，

4、硬质合金现已被广泛应用。常用的硬质合金可根据其制造的合金元素不同，分为以下四类：1．钨钴合金由碳化钨和钴组成，常温时的硬度为HRA87～92，红硬性为800--900，代号为YG，常用牌号为YG3、YG3X、YG6、YG6X、YG8、YGll等。其中YG3X及YG6X属于细颗粒碳化钨合金。YA6则是我国试制成功的一种含有少量碳化钴的细颗粒硬质合金。钨钴合金冷硬性很高，韧性也较好，宜用于加工脆性材料，如金属蚀口铸铁，也可车削冲击性较大的工件。由于它的红硬度较差，在600℃时，钨钴合金容易和切屑粘结，使刀头前面磨损，故不宜用于车削软钢等韧性金属。YG6

5、X细颗粒碳化钴合金耐磨性较好，其强度近似YG6，因此车削冷硬合金铸铁、耐热合金钢及普通铸铁等都有良好效果。2．钨钛钻合金由碳化钨、碳化钛及元素钻组成，代号用YT表示，常用的有YT5、YTl4、YTl5、YT30等牌号。钨钴钛合金的冷硬性能和红硬性能比硬质合金高。在高温条件下比钨钴合金耐热耐磨、抗粘性大，宜于加工钢料及其他韧性金属材料，但由于性脆，不耐冲击，故不宜加工脆性金属。3．钨钴钛铌合金它是钨钴钛合金中的新产品，由碳化钨、碳化钛、钴、少量碳化铌组成，代号为YW，常用牌号为YWl、YW2。它的耐磨性和热硬性都比较好，适用于切削各种铸铁和特殊合金钢

6、材，如不锈钢、耐热钢、高锰钢等较难加工的材料。4．钨钴铌类合金这是一种含有少量碳化铌的细颗粒钨钻类硬质合金，代号为YA，常用牌号为YA6。它的耐磨性能更高，适合于不锈钢、耐热钢、特硬铸铁、铁合金、硬塑料、玻璃和陶瓷等的加工。在选用硬质合金时，应根据硬质合金本身性能特点、加工工件材料和切削条件等因素综合考虑。表4-3为常用硬质合金使用性能及使用范围，可作为选用的参考。除高速钢和硬质合金两种常用车刀切削材料外，还有碳素工具钢、合金工具钢、金刚石、陶瓷等。碳素工具钢、合金工具钢的切削性能差，而金刚石价格高，以上三者都较少采用。由于陶瓷材料比硬质合金的红硬

7、性更高，耐磨性好，价格低，正成为一种应用广泛的刀具材料，但由于该种材料性脆、怕冲击、刃磨困难，所以在使用时仍受到一定的限制。表4-4是常用车刀材料的特性及其切削成本对比情况。第二节车刀刀具几何角度的选择及变化分析为了顺利地进行切削，必须了解车刀切削部分的几何角度及其几何角度在切削过程中变化。一、车刀切削部分的几何角度1．车刀的组成部分车刀的刀头是车刀的切削部分。它由以下部分组成：(1)前刀面：切屑流出时，刀头与切屑相接触的表面，又称前面，用符号八表示。(2)主后刀面：刀头上与切削表面相对的表面，又称主后面，用符号A表示。(3)副后刀面：刀头上与工件

8、已加工表面相对的表面，又称副后面，用符号"表示。车刀组成部分见图4-3。(4)主切削刃：前面与主后刃面的交线，它担负主要的