車刀是用于車削加工的、具有一個數控刀具部分的切削刀具。車刀是切削加工中應用最廣的刀具之一。車刀的工作部分就是產生和處理切屑的部分，包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間、切削液的通道等結構要素。
簡介
車刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面和副后刀面，刀尖角組成。車刀的切削部分和柄部(即裝夾部分)的結合方式主要有整體式、焊接式、機械夾固式和焊接-機械夾固式。機械夾固式車刀可以避免鎢鋼刀片在高溫焊接時產生應力和裂紋，并且刀柄可多次使用。機械夾固式車刀一般是用螺釘和壓板將刀片夾緊，裝可轉位刀片的機械夾固式車刀。刀刃用鈍后可以轉位繼續使用，而且停車換刀時間短，因此取得了迅速發展。
車刀的數控刀具部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、后刀面和副后刀面等組成。它的幾何形狀由前角γo、后角αo、主偏角κr、刃轉軸傾角γS、副偏角κr’和刀尖圓弧半徑rε所決定。車刀幾何參數的選擇受多種因素影響，必須根據具體情況選取。前角γo根據工件材料的成分和強度來選取，切削強度較高的材料時，應取較小的值。例如，鎢鋼車刀在切削普通碳素鋼時前角取10°～15°；在切削鉻錳鋼或火鋼時取 -2°～-10°。一般情況下后角取 6°～10°。主偏角κr根據工藝系統的剛性條件而定,一般取30°～75°,剛性差時取較大的值，在車階梯軸時，由于數控刀具方式的需要取大于或等于90°。刀尖圓弧半徑rε和副偏角κr'一般按加工表面粗糙度的要求而選取。刃轉軸傾角γS則根據所要求的排屑方向和刀刃強度確定。 車刀前面的型式（圖2）主要根據工件材料和切削刀具材料的性質而定。最簡單的是平面型，正前角的平面型適用于高速鋼車刀和精加工用的鎢鋼車刀。
名稱
車刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前面、后面和副后面等組成。車刀前面的型式主要根據工件材料和刀具材料的性質而定。負前角的平面型適用于加工高強度鋼和粗切鑄鋼件的硬質合金車刀。帶倒棱的平面型是在正前角平面上磨有負倒棱以提高數控刀具刃強度，適用于加工生鐵和一般鋼件的硬質合金車刀。對于要求斷屑的車刀，可用帶負倒棱的圓弧面型，或在平面型的前面上磨出斷屑臺。車刀按用途可分為外圓、臺肩、端面、切槽、切斷、螺紋和成形車刀等。還有專供自動線和數字控制機床用的車刀。車刀(車床 tool或a lathe tool)，安裝在車床上的用來削切金屬材料的工具。車刀又分，高速鋼車刀、陶瓷切削刀具、鎢鋼車刀、氮化硼車刀等。
功能
車刀是應用最廣的一種。也是學習、分析各類刀具的基礎。車刀用于各種車床上，加工外圓、內孔、端面、螺紋、車槽等。
組成
車刀數控刀具部分的組成
三面二刃一刀尖
車刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖組成。
1）前刀面? 刀具上切屑流過的表面。
2）主后刀面? 刀具上與工件上的加工表面相對著并且相互作用的表面，稱為主后刀面。
3）副后刀面? 切削刀具上與工件上的已加工表面相對著并且相互作用的表面，稱為副后刀面。
4）主切削刃? 刀具的前刀面與主后刀面的交線稱為主切削刃。
5）副切削刃? 刀具的前刀面與副后刀面的交線稱為副切削刃。
6）刀尖?? 主數控刀具刃與副切削刃的交點稱為刀尖。刀尖實際是一小段曲線或直線，稱修圓刀尖和倒角刀尖。
測量
測量車刀切削角度的輔助平面?
為了確定和測量車刀的幾何角度，需要選取三個輔助平面作為基準，這三個輔助平面是切削平面、基面和正交平面。
1）切削平面——切于主切削刃某一選定點并垂直于刀桿底平面的平面。
2）基面——過主切削刃的某一選定點并平行于刀桿底面的平面。
3）正交平面——垂直于切削平面又垂直于基面的平面。
可見這三個坐標平面相互垂直，構成一個空間直角坐標系。
主要幾何角度及選擇
1）前角(γ0)?選擇的原則
前角的大小主要解決刀頭的堅固性與鋒利性的矛盾。因此首先要根據加工材料的硬度來選擇前角。加工材料的硬度高，前角取小值，反之取大值。其次要根據加工性質來考慮前角的大小，粗加工時前角要取小值，精加工時前角應取大值。前角一般在-5°～ 25°之間選取。
通常，制作車刀時并沒有預先制出前角（γ0） ，而是靠在車刀上刃磨出排屑槽來獲得前角的。排屑槽也叫斷屑槽，它的作用大了去了折斷切屑，不產生纏繞；控制切屑的流出方向，保持已加工表面的精度；降低數控刀具抗力，延長切削刀具壽命。?
２）后角(α0?)選擇的原則
首先考慮加工性質。精加工時，后角取大值，粗加工時，后角取小值。其次考慮加工材料的硬度，加工材料硬度高，主后角取小值，以增強刀頭的堅固性；反之，后角應取小值。后角不能為零度或負值，一般在6°～12°之間選取。
3）主偏角(Kr?)?的選用原則
首先考慮車床、夾具和刀具組成的車削?? 工藝系統的剛性，如系統剛性好，主偏角應取小值，這樣有利于提高車刀使用壽命、改善散熱條件及表面粗造度。其次要考慮加工工件的幾何形狀，當加工臺階時，主偏角應取90°，加工中間切入的工件，主偏角一般取60 °。主偏角一般在30°～ 90°之間，最常用的是45°、75 °、90?°。
4）副偏角(Kr’?)的選擇原則
首先考慮車刀、工件和夾具有足夠的剛性，才能減小副偏角；反之，應取大值；其次，考慮加工性質，精加工時，副偏角可取10°～15°，粗加工時，副偏角可取5°左右。
５）刃轉軸傾角(λS)的選擇原則
主要看加工性質，粗加工時，工件對車刀沖擊大， 取λS ≤ 0°，精加工時，工件對車刀沖擊力小， 取λS ≥ 0°；通常取λS =0°。刃傾角一般在-10°～5°之間選取。
分類
一、按結構可分為整體車刀、焊接車刀、機夾車刀、可轉位車刀和成型車刀。其中可轉位車刀的應用日益廣泛，在車刀中所占比例逐漸增加。二、鎢鋼焊接車刀 所謂焊接式車刀。三、機夾車刀 機夾車刀是采用普通刀片，用機械夾固的方法將刀片夾持在刀桿上使用的車刀。
切斷
切斷車刀切既窄且深的槽，排屑空間小，切屑極易堵塞，為了減小同已加工表面的摩擦，其數控刀具部分的兩側必須磨有副偏角，因而根部的強度大大削弱。此外，切斷車刀在切近工件中心處時，切削速度趨近于零，不利于切削。因此，切斷車刀在工作時極易"打刀"(崩裂)。先進的切斷車刀一般將主切削刃做成人字形，前面磨成屋脊形，使切屑產生橫向收縮，朝一個方向穩定地排出，不致堵塞在槽中，同時再將刀頭底部制成凸肚形，以提高強度和剛度。
成形
成形車刀是加工回轉體成形表面的專用切削刀具，其刃形是根據工件廓形設計的，可用在各類車床上加工內外回轉體的成形表面。用成形車刀加工零件時可一次形成零件表面，操作簡便、生產率高，加工后能達到公差等級IT8～IT10、粗糙度為10～5μm，并能保證較高的互換性。但成形車刀制造較復雜、成本較高，刀刃工作長度較寬，故易引起振動。成形車刀主要用在加工批量較大的中、小尺寸帶成形表面的零件。
使用技巧
車刀種類和用途車刀是應用最廣的一種單刃刀具。也是學習、分析各類切削刀具的基礎。車刀用于各種車床上，加工外圓、內孔、端面、螺紋、車槽等。車刀按結構可分為整體車刀、焊接車刀、機夾車刀、可轉位車刀和成型車刀。其中可轉位車刀的應用日益廣泛，在車刀中所占比例逐漸增加。
一、鎢鋼焊接車刀所謂焊接式車刀，就是在碳鋼刀桿上按刀具幾何角度的要求開出刀槽，用焊料將硬質合金刀片焊接在刀槽內，并按所選擇的幾何參數刃磨后使用的車刀。
二、機夾車刀是采用普通刀片，用機械夾固的方法將刀片夾持在刀桿上使用的車刀。此類切削刀具有如下特點：（1）由于刀具耐用度提高，使用時間較長，換刀時間縮短，提高了生產效率。（2）壓緊刀片所用的壓板端部，可以起斷屑器作用。機械夾固式車刀特點（1）刀片不經過高溫焊接，避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、產生裂紋等缺陷，提高了刀具的耐用度。（3）刀片重磨后，尺寸會逐漸變小，為了恢復刀片的工作位置，往往在車刀結構上設有刀片的調整機構，以增加刀片的重磨次數。（4）壓緊刀片所用的壓板端部，可以起斷屑器作用。四、可轉位車刀 可轉位車刀是使用可轉位刀片的機夾車刀。一條數控刀具刃用鈍后可迅速轉位換成相鄰的新切削刃，即可繼續工作，直到刀片上所有切削刃均已用鈍，刀片才報廢回收。更換新刀片后，車刀又可繼續工作。
三、可轉位車刀可轉位車刀是使用可轉位刀片的機夾車刀。
1．可轉位切削刀具的優點與焊接車刀相比，可轉位車刀具有下述優點：（1）刀具壽命高由于刀片避免了由焊接和刃磨高溫引起的缺陷。（2）生產效率高由于機床操作工人不再磨刀，可大大減少停機換刀等輔助時間。（3）有利于推廣新技術、新工藝可轉位刀有利于推廣使用涂層、陶瓷等新型刀具材料。（4）有利于降低刀具成本由于刀桿使用壽命長，大大減少了刀桿的消耗和庫存量，簡化了刀具的管理工作，降低了刀具成本。
2．可轉位車刀刀片的夾緊特點與要求：（1）定位精度高刀片轉位或更換新刀片后，刀尖位置的變化應在工件精度允許的范圍內。（2）刀片夾緊可靠應保證刀片、刀墊、刀桿接觸面緊密貼合，經得起沖擊和振動，但夾緊力也不宜過大，應力分布應均勻，以免壓碎刀片。（3）排屑流暢刀片前面上無障礙，保證切屑排出流暢，并容易觀察。（4）使用方便轉換刀刃和更換新刀片方便、迅速。對小尺寸切削刀具結構要緊湊。在滿足以上要求時，盡可能使結構簡單，制造和使用方便。
四、車刀刀片特點與要求
（1）定位精度高 刀片轉位或更換新刀片后，刀尖位置的變化應在工件精度允許的范圍內。（2）刀片夾緊可靠 應保證刀片、刀墊、刀桿接觸面緊密貼合，經得起沖擊和振動，但夾緊力也不宜過大，應力分布應均勻，以免壓碎刀片。（3）排屑流暢 刀片前面上無障礙，保證切屑排出流暢，并容易觀察。（4）使用方便 轉換刀刃和更換新刀片方便、迅速。對小尺寸切削刀具結構要緊湊。在滿足以上要求時，盡可能使結構簡單，制造和使用方便。
刃磨
1.砂輪的選擇
1)磨料，常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系3種。船上和工廠常用的是氧化鋁砂輪和碳化硅砂輪。氧化鋁砂輪磨粒硬度低(HV2000-HV2400)、韌性大，適用刃磨高速鋼車刀，其中白色的叫做白剛玉，灰褐色的叫做棕剛玉。碳化硅砂輪的磨粒硬度比氧化鋁砂輪的磨粒高(Hv2800以上)。性脆而鋒利，并且具有良好的導熱性和導電性，適用刃磨鎢鋼。其中常用的是黑色和綠色的碳化硅砂輪。而綠色的碳化硅砂輪更適合刃磨硬質合金車刀。2)粒度：粒度表示磨粒大小的程度。以磨粒能通過每英寸長度上多少個孔眼的數字作為表示符號。例如60粒度是指磨粒剛可通過每英寸長度上有60個孔眼的篩網。因此，數字越大則表示磨粒越細。粗磨車刀應選磨粒號數小的砂輪，精磨車刀應選號數大(即磨粒細)的砂輪。船上常用的粒度為46號—臺0號的中軟或中硬的砂輪。3)硬度：砂輪的硬度是反映磨粒在磨削力作用下，從砂輪表面上脫落的難易程度。砂輪硬，即表面磨粒難以脫落；砂輪軟，表示磨粒容易脫落。砂輪的軟硬和磨粒的軟硬是兩個不同的概念，必須區分清楚。刃磨高速鋼車刀和鎢鋼車刀時應選軟或中軟的砂輪。另外，在選擇砂輪時還應考慮砂輪的結合劑和組織。船上和工廠一般選用陶瓷結合劑(代號A)和中等組織的砂輪。綜上所述，我們應根據切削刀具材料正確選用砂輪。刃磨高速鋼車刀時，應選用粒度為46號到60號的軟或中軟的氧化鋁砂輪。刃磨硬質合金車刀時，應選用粒度為60號到80號的軟或中軟的碳化硅砂輪，兩者不能搞錯。
2.車刀刃磨的步驟
磨主后刀面，同時磨出主偏角及主后角；磨副后刀面，同時磨出副偏角及副后角；磨前面，同時磨出前角；修磨各刀面及刀尖。
3.刃磨的方法
（1）人站立在砂輪機的側面，以防砂輪碎裂時，碎片飛出傷人；（2）兩手握刀的距離放開，兩肘夾緊腰部，以減小磨刀時的抖動；（3）磨刀時，車刀要放在砂輪的水平中心，刀尖略向上翹約3°~8°，車刀接觸砂輪后應作左右方向水平移動。當車刀離開砂輪時，車刀需向上抬起，以防磨好的刀刃被砂輪碰傷；（4）磨后刀面時，刀桿尾部向左偏過一個主偏角的角度；磨副后刀面時，刀桿尾部向右偏過一個副偏角的角度；（5）修磨刀尖圓弧時，通常以左手握車刀前端為支點，用右手轉動車刀的尾部。
4.磨刀安全知識
1）刃磨切削刀具前，應首先檢查砂輪有無裂紋，砂輪軸螺絲螺母是否擰緊，并經試轉后使用，以免砂輪碎裂或飛出傷人。2）刃磨刀具不能用力過大，否則會使手打滑而觸及砂輪面，造成工傷事故。3)磨刀時應戴防護眼鏡，以免砂礫和鐵屑飛入眼中。4）磨刀時不要正對砂輪的旋轉方向站立，以防意外。5）磨小刀頭時，必須把小刀頭裝入刀桿上。6）砂輪支架與砂輪的間隙不得大于3mm，入發現過大，應調整適當。
參考資料 >