車床刀具是機(jī)械加工中的基本刀具。我們需要根據(jù)實(shí)際加工情況確定合適的車床刀具形狀。然而，首先我們需要了解可用的各種類型的車床刀具。

 

車床刀具的簡單分類

基于所加工工件表面的類型

車刀可分為外圓車刀、內(nèi)孔車刀和端面車刀。

 

外圓車刀

外圓車刀用于外圓車削，加工工件的外圓柱面，以達(dá)到要求的尺寸、形位公差和表面質(zhì)量，如圖1所示。

 

內(nèi)孔車刀。

內(nèi)孔車刀用于內(nèi)孔車削，如圖3-2所示。它是利用車削技術(shù)擴(kuò)大工件內(nèi)孔或加工空心工件內(nèi)表面的方法。大多數(shù)外圓車削工藝均可用于車削內(nèi)孔。在這種情況下，刀具是靜止的（以與加工中心中的鏜刀相反的方向旋轉(zhuǎn)）。

 

端面車刀

端面車刀用于端面車削，如圖3所示。刀尖始終位于與主軸軸線相交于某一點(diǎn)的直線上，從而形成經(jīng)過該點(diǎn)的平面或圓錐面，垂直于主軸軸線。端面車刀是指主切削刃能夠切削工件端面的刀具。

 

按工具結(jié)構(gòu)分

整體車刀

如圖 4 所示，整體車刀的特點(diǎn)是工作部分和刀柄均由相同材料制成，這與焊接刀具或具有不可拆卸刀片的可轉(zhuǎn)位刀具不同。通常，整體車刀由高速鋼或高性能高速鋼等材料制成。這些刀具具有優(yōu)良的剛性，操作者可以根據(jù)加工要求將切削部分磨成平面、斜面和各種異形面。

 

焊接車刀。

焊接式車刀如圖5所示，是根據(jù)車刀的幾何角度在鋼制刀柄上加工出刀槽。然后使用焊接材料將高速鋼或硬質(zhì)合金刀片焊接在刀具凹槽內(nèi)。磨削至選定的幾何參數(shù)后，刀具用于車削。由于數(shù)控車床和多軸加工中心的廣泛使用，以及焊接車刀的缺點(diǎn)，例如硬質(zhì)合金焊接后容易產(chǎn)生微裂紋和性能下降，因此現(xiàn)在很少使用。

 

筒夾夾頭車刀

如圖 6 所示，夾頭卡盤車刀采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金焊接刀片，這些刀片通過機(jī)械方式夾緊到刀柄上，用作車刀。

 

可轉(zhuǎn)位車刀

可轉(zhuǎn)位車刀，如圖7所示，是一種使用可轉(zhuǎn)位刀片的夾頭卡盤車刀。當(dāng)一個切削刃變鈍時，它可以快速轉(zhuǎn)位到下一個相鄰切削刃，從而使刀具能夠繼續(xù)工作，直到刀片上的所有切削刃都變鈍為止。只有當(dāng)?shù)镀系乃星邢魅卸甲冣g后，刀片才會被丟棄并回收。更換新刀片后，車刀即可恢復(fù)運(yùn)行。

 

車床刀具幾何參數(shù)選擇原則

1.80 度菱形刀片適用于從粗加工到精加工的廣泛應(yīng)用。此外，它們的長切削刃允許雙面定位，提供高夾緊強(qiáng)度并有利于斷續(xù)切削和重型加工。對于輪廓加工，通常使用 55 度或 35 度菱形刀片。

2.刀片刀尖角越大，切削刃強(qiáng)度越高，有利于斷續(xù)切削，但可能受到工件幾何形狀的限制。采用不等邊不等角六邊形形式的夾角為82度的三角形刀片可以彌補(bǔ)這一限制。

3.當(dāng)使用最小背切深度時，即使是確保切削刃強(qiáng)度的等邊不等角六角（80度）刀片也可以非常有效。

4.圓形刀片提供最高的強(qiáng)度，最適合需要出色表面光潔度的應(yīng)用。然而，值得注意的是，在加工細(xì)長或薄壁工件時，圓形刀片可能會受到振動，并且管理刀片更換可能更具挑戰(zhàn)性。

5.大尺寸、厚刀片或垂直方向刀片，夾緊強(qiáng)度更大，適合重加工。

6.使用負(fù)前角刀片時，方形刀片是最經(jīng)濟(jì)的選擇，因?yàn)榉叫蔚镀粋?cè)有四個刃，兩側(cè)使用時有八個刃。它們還具有高強(qiáng)度的 90 度鼻角。下一個最佳選擇是三角形刀片，一側(cè)具有三個邊緣，兩側(cè)都使用時具有六個邊緣。

7.刀片刀尖半徑是指刀片尖端圓弧的尺寸。較大的刀尖半徑可提高加工精度和刀片強(qiáng)度，但會增加徑向切削力，導(dǎo)致振動和切屑管理挑戰(zhàn)。

8.刀尖半徑的典型范圍是0.4至1.2毫米。然而，對于重型加工，建議選擇較大的刀尖半徑以獲得更好的刀片強(qiáng)度，而對于精加工操作，從切削刃強(qiáng)度的角度來看，優(yōu)選較小的刀尖半徑。

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刀具刀片形狀選擇示意圖

等邊三角形刀片可用于主夾角為60°或90°的外圓車削、端面車削和內(nèi)孔車削。然而，由于它們的刀尖角度較小、強(qiáng)度較低且耐用性較低，這些刀片適用于輕切削應(yīng)用。

方形刀片的刀尖角為 90°，大于等邊三角形刀片的 60° 刀尖角。因此，方形嵌件表現(xiàn)出改進(jìn)的強(qiáng)度和散熱性能。用途廣泛，主要用于外圓車削、端面車削、鏜孔，主要夾角有45°、60°、75°等。

五邊形刀片，鼻角為108°，強(qiáng)度高、耐用、散熱面積大。然而，它們在切削過程中會產(chǎn)生很大的徑向力，最適合加工系統(tǒng)剛性良好的應(yīng)用。

菱形刀片和圓形刀片主要用于加工成形表面和曲面。