车刀类刀具的应用及选择

车刀类刀具有许多种类，按用途的不同可分为外圆车刀、端面车刀、切断刀、内孔车刀和螺纹车刀等；按结构的不同可分为整体式车刀、焊接式车刀、机械夹固式车刀（简称机夹式车刀）。本书主要介绍按结构分类的车刀。

1）整体式车刀

整体式车刀是指在整体刀条一端刃磨出所需的切削部分形状的车刀。其中，刀条材料使用最广的是高速钢，由高速钢刀条制成的整体式车刀称为整体式高速钢车刀，如图2-11所示。

图2-11　整体式高速钢车刀

整体式车刀刃磨方便，磨损后可多次重磨，且可根据需要刃磨出各种具有不同用途的切削刃，并适宜制作各种成形车刀。但由于刀杆采用高速钢材料造成了刀具材料的浪费，且刀杆强度低，当切削力较大时，会产生破坏，因此整体式车刀仅适用于较复杂成形表面的低速精车。

2）焊接式车刀

焊接式车刀是指把一定形状的刀片焊在刀杆端部的刀槽内制成的车刀。其中，刀条材料使用最广的是硬质合金，由硬质合金刀条制成的焊接式车刀称为焊接式硬质合金车刀，如图2-12所示。

图2-12　焊接式硬质合金车刀

焊接式车刀结构简单，制造、刃磨方便，可充分利用刀片材料。但其切削性能受到工人刃磨水平及刀片焊接质量的限制，且由于刀杆不能重复使用造成了材料的浪费，因此仅适用于中、小批量生产和修配生产。

3）机夹式车刀

机夹式车刀是指采用机械方法将一定形状的刀片安装在刀杆的刀槽内形成的车刀，如图2-13所示。机夹式车刀可分为机夹重磨式车刀和机夹不重磨式车刀（又称可转位式车刀）两种。(www.xing528.com)

图2-13　机夹式车刀

（1）机夹重磨式车刀。机夹重磨式车刀可避免由焊接引起的缺陷，刃口钝化后可重磨，刀杆也可重复使用，几何参数的设计、选用均比较灵活。机夹重磨式车刀可用于加工外圆、端面和内孔，特别适用于车槽和车螺纹。

（2）机夹可转位式车刀。机夹可转位式车刀由刀杆、刀垫、刀片及夹紧元件组成。刀片为多边形，每一边都可作切削刃。使用钝化后无须重磨，只需将刀片转位就可使新的切削刃投入工作，几个切削刃全都钝化后，更换新的刀片，这样省去了刀具刃磨时间，提高了生产效率。因此，机夹可转位式车刀适用于大批量生产和数控车床。

可转位刀片已标准化，常见的刀片形状有三角形、凸三边形、正方形、五边形、六边形、圆形及棱形等17种。常见的机夹可转位车刀刀片如图2-14所示。

图2-14　常见的机夹可转位车刀刀片

（a）T型；（b）E型；（c）W型；（d）S型；（e）P型；（f）D型；（g）R型；（h）C型

可转位刀片的选择依据如下：

①刀片材料。刀片材料有高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、金刚石等。选择刀片材料的主要依据包括被加工工件材料（如金属和非金属等）及性能（如硬度、耐磨性和韧性等）、加工类型（如粗加工、半精加工、精加工和超精加工等）、切削载荷大小及切削过程中有无冲击和振动等。

②刀片形状。选择刀片形状的主要依据包括被加工工件的表面形状、切削方法，刀具寿命和刀片的转位次数等。

③刀尖圆弧半径rε。刀尖圆弧半径rε一般为进给量f的2～3倍。粗车时，只要工艺系统刚性允许，应尽可能采用较大的刀尖圆弧半径rε（如1.6 mm、2.0 mm、2.4 mm、3.2 mm等）；精车或工艺系统刚性较差时，应采用较小的刀尖圆弧半径rε（如0.2 mm、0.4 mm、0.8 mm、1.2 mm等）。