车刀的材料、类型与组成的介绍

车刀的切削性能不仅与车刀的几何角度有关，而且与车刀的材料有直接的关系。各种刀具材料的性能不同，它们适合加工的对象也不同。车刀的切削部分在车削过程中承受着很大的切削力和冲击，并且在很高的切削温度条件下，连续经受强烈的摩擦。所以，车刀的切削部分必须具备良好的冷硬性、红硬性和坚韧性等要求。

(1)冷硬性　冷硬性指刀具材料在常温下的硬度。一般刀具切削部分的硬度要高于工件硬度3～4倍，硬度越高刀具越耐磨，所以冷硬性亦称耐磨性。

(2)红硬性　红硬性是刀具材料在高温下仍能保持的硬度，也称热硬性，超过这个温度，硬度就要下降。

(3)坚韧性　刀具材料能承受振动和冲击的能力，称为坚韧性。一般冷硬性与红硬性好的材料，它的坚韧性往往较差。

1.常用车刀切削部分材料的种类

(1)高速钢　高速钢是一种含钨(W)、铬(Cr)、矾(V)较多的合金钢。其坚韧性较好，能承受较大的切削冲击力和车削时产生的振动，而且刃磨方便，容易磨得锋利，有“锋钢”之称。高速钢的热硬性温度为550℃～600℃，切削速度一般在20～60 m/min范围，所以不能实现高速切削。常用的牌号有W18Cr4V和W9Cr4V(数字代表它前面元素的质量分数)。

(2)硬质合金　硬质合金是由碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)粉末加钴(Co)作为结合剂，高压压制后再高温烧结而成。硬质合金具有较高的硬度和热硬性，即使在800℃～1000℃仍能保持良好的切削性能。耐热性也好，而且具有一定的使用强度，切削速度在60～180 m/min范围内，硬度为HRC 74～82。缺点是韧性差、脆，不耐抗冲击性。但只要掌握刃磨硬质合金的特点，并选择合理的几何角度就能顺利地进行切削。所以，硬质合金是目前应用最广泛的一种车刀材料。

2.硬质合金分为钨钴合金和钨钴钛合金两大类。

(1)钨钴类YG(旧牌号为BK)　由碳化钨(WC)和钴(Co)组成。这类硬质合金坚韧性较好，但硬度和耐热温度比钨钴钛硬质合金低，因此适合加工铸铁、有色金属等脆性材料或冲击性较大的工件。它按不同的含钴量，可分为YG8，YG6，YG3等多种牌号，牌号后面的数字表示含钴的质量百分数，其余为碳化钨。一般YG8为粗加工车刀，YG6适合于半精加工，YG3为精加工车刀。

(2)钨钴钛类硬质合金YT(旧牌号为TK)　由碳化钨、钴与碳化钛(TiC)组成。这类硬质合金适合在切削温度较高，并且冲击和振动不太大的情况下加工塑性金属(如钢与合金钢)或其他韧性较大的塑性材料。钨钛钴类硬质合金有YT5，YT15，YT30等几种牌号，牌号后面的数学表示含碳化钛量的质量百分数。一般YT5适合粗加工，YT15适合于半精加工，YT30适合于精加工车刀。

3.车刀的类型

(1)按用途分　按用途车刀可分为外圆车刀、端面车刀、切断刀、镗孔刀、螺纹车刀、成型车刀等，如图7－7(a～g)所示。外圆车刀用于加工外圆柱和外圆锥表面，分为直头和弯头两种，弯头车刀可以车削外圆、端面和倒角。端面车刀用来车削端面和短阶台。切断刀用来切断工件或车沟槽。镗孔刀用于镗削工件的内孔。螺纹刀用于车削螺纹。成型车刀用来车削阶台处的圆角和圆槽或各种特形面。

(2)按结构分　按结构车刀可分为整体式车刀、焊接式车刀和机械夹固式车刀。整体式车刀主要是整体高速钢车刀。焊接式车刀是在刀杆上镶焊硬质合金刀片，经刃磨后形成的车刀。机械夹固式车刀是将硬质合金刀片用机械夹固方法，安装在刀杆上的车刀。它又分为机夹重磨式车刀和机夹不重磨式车刀，如图7－7(h，i)所示。两者区别在于:后者刀片为多边形，即多条切削刃，用钝后只需将刀片转位，就可以使新的切削刃进行切削；前者刀片用钝后还可以修磨。(www.xing528.com)

图7－7　常用车刀种类

4.车刀的组成

车刀是由刀头和刀杆两部分组成。刀头用于切削，又称切削部分；刀杆用于把车刀装夹在刀架上，又称夹持部分。车刀刀头由以下几部分组成，如图7－8所示。

图7－8　车刀刀头组成

(1)前刀面　它是刀具上切屑流过的表面。

(2)主后刀面　是同工件上加工表面互相作用和相对着的表面。

(3)副后刀面　是同工件上已加工表面互相作用和相对着的表面。

(4)主切削刃　它是前刀面和主后刀面的相交部位，担负着主要的切削工作。

(5)副切削刃　它是前刀面和副后刀面的相交部位，配合主切削刃完成切削工作。

(6)刀尖为主、副切削刃的联结部位。为了提高刀尖的强度，使车刀耐用，很多车刀都刃磨成一段圆弧形或直线形的过渡刃。

(7)修光刃这是副切削刃近刀尖处一小段平直的切削刃。装车刀时，必须使修光刃与进给方向平行，且修光刃长度大于工件每转一转车刀沿进给方向的移动量，才能起到修光作用。