车刀是用于车削加工的、具有一个数控刀具部分的切削刀具。车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。

车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，刀尖角组成。车刀的切削部分和柄部(即装夹部分)的结合方式主要有整体式、焊接式、机械夹固式和焊接-机械夹固式。机械夹固式车刀可以避免钨钢刀片在高温焊接时产生应力和裂纹，并且刀柄可多次使用。机械夹固式车刀一般是用螺钉和压板将刀片夹紧，装可转位刀片的机械夹固式车刀。刀刃用钝后可以转位继续使用，而且停车换刀时间短，因此取得了迅速发展。

车刀的数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组成。它的几何形状由前角γo、后角αo、主偏角κr、刃转轴倾角γS、副偏角κr’和刀尖圆弧半径rε所决定。车刀几何参数的选择受多种因素影响，必须根据具体情况选取。前角γo根据工件材料的成分和强度来选取，切削强度较高的材料时，应取较小的值。例如，钨钢车刀在切削普通碳素钢时前角取10°～15°；在切削铬锰钢或火钢时取 -2°～-10°。一般情况下后角取 6°～10°。主偏角κr根据工艺系统的刚性条件而定,一般取30°～75°,刚性差时取较大的值，在车阶梯轴时，由于数控刀具方式的需要取大于或等于90°。刀尖圆弧半径rε和副偏角κr'一般按加工表面粗糙度的要求而选取。刃转轴倾角γS则根据所要求的排屑方向和刀刃强度确定。 车刀前面的型式（图2）主要根据工件材料和切削刀具材料的性质而定。最简单的是平面型，正前角的平面型适用于高速钢车刀和精加工用的钨钢车刀。

车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前面、后面和副后面等组成。车刀前面的型式主要根据工件材料和刀具材料的性质而定。负前角的平面型适用于加工高强度钢和粗切铸钢件的硬质合金车刀。带倒棱的平面型是在正前角平面上磨有负倒棱以提高数控刀具刃强度，适用于加工生铁和一般钢件的硬质合金车刀。对于要求断屑的车刀，可用带负倒棱的圆弧面型，或在平面型的前面上磨出断屑台。车刀按用途可分为外圆、台肩、端面、切槽、切断、螺纹和成形车刀等。还有专供自动线和数字控制机床用的车刀。车刀(车床 tool或a lathe tool)，安装在车床上的用来削切金属材料的工具。车刀又分，高速钢车刀、陶瓷切削刀具、钨钢车刀、氮化硼车刀等。

车刀是应用最广的一种。也是学习、分析各类刀具的基础。车刀用于各种车床上，加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。

车刀数控刀具部分的组成

三面二刃一刀尖

车刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖组成。

1）前刀面  刀具上切屑流过的表面。

2）主后刀面  刀具上与工件上的加工表面相对着并且相互作用的表面，称为主后刀面。

3）副后刀面  切削刀具上与工件上的已加工表面相对着并且相互作用的表面，称为副后刀面。

4）主切削刃  刀具的前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃。

5）副切削刃  刀具的前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃。

6）刀尖   主数控刀具刃与副切削刃的交点称为刀尖。刀尖实际是一小段曲线或直线，称修圆刀尖和倒角刀尖。

测量车刀切削角度的辅助平面 

为了确定和测量车刀的几何角度，需要选取三个辅助平面作为基准，这三个辅助平面是切削平面、基面和正交平面。

1）切削平面——切于主切削刃某一选定点并垂直于刀杆底平面的平面。

2）基面——过主切削刃的某一选定点并平行于刀杆底面的平面。

3）正交平面——垂直于切削平面又垂直于基面的平面。

可见这三个坐标平面相互垂直，构成一个空间直角坐标系。

1）前角(γ0) 选择的原则

前角的大小主要解决刀头的坚固性与锋利性的矛盾。因此首先要根据加工材料的硬度来选择前角。加工材料的硬度高，前角取小值，反之取大值。其次要根据加工性质来考虑前角的大小，粗加工时前角要取小值，精加工时前角应取大值。前角一般在-5°～ 25°之间选取。

通常，制作车刀时并没有预先制出前角（γ0） ，而是靠在车刀上刃磨出排屑槽来获得前角的。排屑槽也叫断屑槽，它的作用大了去了折断切屑，不产生缠绕；控制切屑的流出方向，保持已加工表面的精度；降低数控刀具抗力，延长切削刀具寿命。 

２）后角(α0 )选择的原则

首先考虑加工性质。精加工时，后角取大值，粗加工时，后角取小值。其次考虑加工材料的硬度，加工材料硬度高，主后角取小值，以增强刀头的坚固性；反之，后角应取小值。后角不能为零度或负值，一般在6°～12°之间选取。

3）主偏角(Kr ) 的选用原则

首先考虑车床、夹具和刀具组成的车削   工艺系统的刚性，如系统刚性好，主偏角应取小值，这样有利于提高车刀使用寿命、改善散热条件及表面粗造度。其次要考虑加工工件的几何形状，当加工台阶时，主偏角应取90°，加工中间切入的工件，主偏角一般取60 °。主偏角一般在30°～ 90°之间，最常用的是45°、75 °、90 °。

4）副偏角(Kr’ )的选择原则

首先考虑车刀、工件和夹具有足够的刚性，才能减小副偏角；反之，应取大值；其次，考虑加工性质，精加工时，副偏角可取10°～15°，粗加工时，副偏角可取5°左右。

５）刃转轴倾角(λS)的选择原则

主要看加工性质，粗加工时，工件对车刀冲击大， 取λS ≤ 0°，精加工时，工件对车刀冲击力小， 取λS ≥ 0°；通常取λS =0°。刃倾角一般在-10°～5°之间选取。

一、按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的应用日益广泛，在车刀中所占比例逐渐增加。二、钨钢焊接车刀 所谓焊接式车刀。三、机夹车刀 机夹车刀是采用普通刀片，用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。

切断车刀切既窄且深的槽，排屑空间小，切屑极易堵塞，为了减小同已加工表面的摩擦，其数控刀具部分的两侧必须磨有副偏角，因而根部的强度大大削弱。此外，切断车刀在切近工件中心处时，切削速度趋近于零，不利于切削。因此，切断车刀在工作时极易"打刀"(崩裂)。先进的切断车刀一般将主切削刃做成人字形，前面磨成屋脊形，使切屑产生横向收缩，朝一个方向稳定地排出，不致堵塞在槽中，同时再将刀头底部制成凸肚形，以提高强度和刚度。

成形车刀是加工回转体成形表面的专用切削刀具，其刃形是根据工件廓形设计的，可用在各类车床上加工内外回转体的成形表面。用成形车刀加工零件时可一次形成零件表面，操作简便、生产率高，加工后能达到公差等级IT8～IT10、粗糙度为10～5μm，并能保证较高的互换性。但成形车刀制造较复杂、成本较高，刀刃工作长度较宽，故易引起振动。成形车刀主要用在加工批量较大的中、小尺寸带成形表面的零件。

车刀种类和用途车刀是应用最广的一种单刃刀具。也是学习、分析各类切削刀具的基础。车刀用于各种车床上，加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的应用日益广泛，在车刀中所占比例逐渐增加。

一、钨钢焊接车刀所谓焊接式车刀，就是在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽，用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内，并按所选择的几何参数刃磨后使用的车刀。

二、机夹车刀是采用普通刀片，用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。此类切削刀具有如下特点：（1）由于刀具耐用度提高，使用时间较长，换刀时间缩短，提高了生产效率。（2）压紧刀片所用的压板端部，可以起断屑器作用。机械夹固式车刀特点（1）刀片不经过高温焊接，避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷，提高了刀具的耐用度。（3）刀片重磨后，尺寸会逐渐变小，为了恢复刀片的工作位置，往往在车刀结构上设有刀片的调整机构，以增加刀片的重磨次数。（4）压紧刀片所用的压板端部，可以起断屑器作用。四、可转位车刀 可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。一条数控刀具刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃，即可继续工作，直到刀片上所有切削刃均已用钝，刀片才报废回收。更换新刀片后，车刀又可继续工作。

三、可转位车刀可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。

1．可转位切削刀具的优点与焊接车刀相比，可转位车刀具有下述优点：（1）刀具寿命高由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷。（2）生产效率高由于机床操作工人不再磨刀，可大大减少停机换刀等辅助时间。（3）有利于推广新技术、新工艺可转位刀有利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。（4）有利于降低刀具成本由于刀杆使用寿命长，大大减少了刀杆的消耗和库存量，简化了刀具的管理工作，降低了刀具成本。

2．可转位车刀刀片的夹紧特点与要求：（1）定位精度高刀片转位或更换新刀片后，刀尖位置的变化应在工件精度允许的范围内。（2）刀片夹紧可靠应保证刀片、刀垫、刀杆接触面紧密贴合，经得起冲击和振动，但夹紧力也不宜过大，应力分布应均匀，以免压碎刀片。（3）排屑流畅刀片前面上无障碍，保证切屑排出流畅，并容易观察。（4）使用方便转换刀刃和更换新刀片方便、迅速。对小尺寸切削刀具结构要紧凑。在满足以上要求时，尽可能使结构简单，制造和使用方便。

四、车刀刀片特点与要求

（1）定位精度高 刀片转位或更换新刀片后，刀尖位置的变化应在工件精度允许的范围内。（2）刀片夹紧可靠 应保证刀片、刀垫、刀杆接触面紧密贴合，经得起冲击和振动，但夹紧力也不宜过大，应力分布应均匀，以免压碎刀片。（3）排屑流畅 刀片前面上无障碍，保证切屑排出流畅，并容易观察。（4）使用方便 转换刀刃和更换新刀片方便、迅速。对小尺寸切削刀具结构要紧凑。在满足以上要求时，尽可能使结构简单，制造和使用方便。

1.砂轮的选择

砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂和组织5个因素决定。

1)磨料，常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系3种。船上和工厂常用的是氧化铝砂轮和碳化硅砂轮。氧化铝砂轮磨粒硬度低(HV2000-HV2400)、韧性大，适用刃磨高速钢车刀，其中白色的叫做白刚玉，灰褐色的叫做棕刚玉。碳化硅砂轮的磨粒硬度比氧化铝砂轮的磨粒高(Hv2800以上)。性脆而锋利，并且具有良好的导热性和导电性，适用刃磨钨钢。其中常用的是黑色和绿色的碳化硅砂轮。而绿色的碳化硅砂轮更适合刃磨硬质合金车刀。2)粒度：粒度表示磨粒大小的程度。以磨粒能通过每英寸长度上多少个孔眼的数字作为表示符号。例如60粒度是指磨粒刚可通过每英寸长度上有60个孔眼的筛网。因此，数字越大则表示磨粒越细。粗磨车刀应选磨粒号数小的砂轮，精磨车刀应选号数大(即磨粒细)的砂轮。船上常用的粒度为46号—台0号的中软或中硬的砂轮。3)硬度：砂轮的硬度是反映磨粒在磨削力作用下，从砂轮表面上脱落的难易程度。砂轮硬，即表面磨粒难以脱落；砂轮软，表示磨粒容易脱落。砂轮的软硬和磨粒的软硬是两个不同的概念，必须区分清楚。刃磨高速钢车刀和钨钢车刀时应选软或中软的砂轮。另外，在选择砂轮时还应考虑砂轮的结合剂和组织。船上和工厂一般选用陶瓷结合剂(代号A)和中等组织的砂轮。综上所述，我们应根据切削刀具材料正确选用砂轮。刃磨高速钢车刀时，应选用粒度为46号到60号的软或中软的氧化铝砂轮。刃磨硬质合金车刀时，应选用粒度为60号到80号的软或中软的碳化硅砂轮，两者不能搞错。

2.车刀刃磨的步骤

磨主后刀面，同时磨出主偏角及主后角；磨副后刀面，同时磨出副偏角及副后角；磨前面，同时磨出前角；修磨各刀面及刀尖。

3.刃磨的方法

（1）人站立在砂轮机的侧面，以防砂轮碎裂时，碎片飞出伤人；（2）两手握刀的距离放开，两肘夹紧腰部，以减小磨刀时的抖动；（3）磨刀时，车刀要放在砂轮的水平中心，刀尖略向上翘约3°~8°，车刀接触砂轮后应作左右方向水平移动。当车刀离开砂轮时，车刀需向上抬起，以防磨好的刀刃被砂轮碰伤；（4）磨后刀面时，刀杆尾部向左偏过一个主偏角的角度；磨副后刀面时，刀杆尾部向右偏过一个副偏角的角度；（5）修磨刀尖圆弧时，通常以左手握车刀前端为支点，用右手转动车刀的尾部。

4.磨刀安全知识

1）刃磨切削刀具前，应首先检查砂轮有无裂纹，砂轮轴螺丝螺母是否拧紧，并经试转后使用，以免砂轮碎裂或飞出伤人。2）刃磨刀具不能用力过大，否则会使手打滑而触及砂轮面，造成工伤事故。3)磨刀时应戴防护眼镜，以免砂砾和铁屑飞入眼中。4）磨刀时不要正对砂轮的旋转方向站立，以防意外。5）磨小刀头时，必须把小刀头装入刀杆上。6）砂轮支架与砂轮的间隙不得大于3mm，入发现过大，应调整适当。