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1、五十二基地修配厂 车车工基础础知识识 授课人：于文强 单 位 ：三 队 三队-机械加工车工基础知识 教学目的：通过本课学习了解车床的构造及车刀种类和用途 教学要点：1.车床的构造及结构 2.车刀的种类及其用途 教学方法：多媒体授课 教学时间：20分钟 要 求 ：通过本课的讲解，根据不同的材质选择 合理的车刀， 进 行车削加工。 三队-机械加工车工基础知识 一.车床概述及结构 （1)金属切削机床是制造机器的机器，车床是 机床的一种，用来进行车削加工。它的功能强， 用途广泛。因此，在一般机械制造工厂中，车床 在各种金属切削机床中所占的比例最大。车床的 种类很多，大致可分为卧式车床、立式车床、转 塔
2、车床、仿形车床、多刀车床、自动车床等。其 中，CA6140型卧式车床是最常用的车床，如图1所 示。 三队-机械加工车工基础知识 图 1 CA6140型卧式车床 三队-机械加工车工基础知识 (2)CA6140车床传动系统简介 车削加工过程中，车床通过工件的主运动和车刀进给运动的相互 配合来完成对工件的加工。其运动传动过程如图2所示。 图 2 CA6140车床传动系统示意图 三队-机械加工车工基础知识 (3) CA6140型车床的型号 机床的型号反映出机床的类别、结构特性和主要技术 参数等内容。 按GB/T 153751994规定，CA6140型号的含义如下： C A 6 1 40 主参数代号（车
3、床最大工 件回转直径为400 系代号（卧式车床系） 组代号（落地及卧式车床 组） 结构特性代号（加重型） 类代号（车床类） 三队-机械加工车工基础知识 二. 车削加工刀具 （1） 车刀的种类 车刀按用途可分为外圆车刀、端面车刀、切断刀、成 形车刀、螺纹车刀和车孔刀等，如图 3 所示。由于车刀 是由刀头和刀体组成的，故按其结构车刀又可分为整体车 刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成形车刀等，如 图 4 所示。 三队-机械加工车工基础知识 图 3 常用车刀及用途 三队-机械加工车工基础知识 图 4 车刀的结构 三队-机械加工车工基础知识 （2） 车刀的用途 各种车刀的基本用途如下： 90外圆车刀
4、（偏刀） 用来车削工件的外圆、台阶和端面， 分为左偏刀和右偏刀两种。 45弯头刀 用来车削工件的外圆、端面和倒角。 切断刀 用来切断工件或在工件表面切出沟槽。 车孔刀 用来车削工件的内孔，有通孔车刀和盲孔车刀。 成形车刀 用来车削台阶处的圆角、圆槽或车削特殊形面工 件。 螺纹车刀 用来车削螺纹。 三队-机械加工车工基础知识 （3） 车刀的几何形状和角度 车刀的组成 车刀由刀头和刀杆组成，刀头承担切削工作，刀杆是 车刀的夹持部分，其主要作用是保证刀具切削部分有一个 正确的工作位置。 刀头是一个几何体，是由刀面、刀刃组成，包括有： 前刀面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃、修光刃 、刀尖等，如图
5、 5 所示。 三队-机械加工车工基础知识 图 5 车刀的组成部分 三队-机械加工车工基础知识 前刀面 切屑流出时所经过的刀面。 主后面 车刀上与工件过渡表面相对的刀面。 副后面 车刀上与工件已加工表面相对的刀面。 主刀刃 前刀面与主后面相交构成的切削刃，担 负主要的切削工作。 副刀刃 前刀面与副后面相交构成的切削刃，它 配合主刀刃完成次要的切削工作，对已加工表面起修光作 用。 刀尖 主刀刃和副刀刃的联结部位。它常被磨成 圆弧型或直线型状态，以提高其强度，延长车刀寿命。 修光刃 副刀刃近刀尖处一窄小的平直刀刃。装 刀时修光刃必须平行于走刀的方向，且修光刃长度要大于 进给量，才起到修光作用。 三队
6、-机械加工车工基础知识 所有车刀都由上述各部分组成，但结构 可能不同，例如典型的外圆车刀是由三面 、二刃、一刀尖组成。而切断刀就有四个 面，三个刀刃，二个刀尖组成。此外，切 削刃可以是直线，也可以是曲线。如车特 形面的成形刀的刀刃就是曲线型。 三队-机械加工车工基础知识 表 1 硬质合金车刀前角参考值 工件材料 前角 工件材料 前角 粗车精车粗车精车 低碳钢20252530灰铸铁1015510 中碳钢1015 1520 铜及铜合金1015510 合金钢10151520铝及铝合金30353540 淬火钢155 钛合金510 不锈钢15202025 三队-机械加工车工基础知识 副偏角（kr） 是副
7、切削刃在基面上的投影与假 定进给运动反方向之间的夹角。副偏角的大小决定切削刃 与已加工表面之间的摩擦程度。较小的副偏角对已加工表 面有修光作用。其参考值如表 3 所示。 表 2 硬质合金车刀后角参考值 工件材料 后角 工件材料 后角 粗车精车粗车精车 低碳钢 8101012灰铸铁4668 中碳钢5768铜及铜合金6868 合金钢5768铝及铝合金8101012 淬火钢810 钛合金1015 不锈钢（奥氏体 ） 68810 三队-机械加工车工基础知识 刃倾角（S） 是主切削刃与基面间的夹角。刃 倾角主要影响排屑方向和刀尖强度。刃倾角有正值、负值 、和零度三种，如图 4 所示。 表 3 车刀主偏角
8、、副偏角参考值 加工条件主偏角副偏角 工艺系统刚性好，车淬硬钢、冷硬铸铁1030105 工艺系统刚性较好，车外圆、端面，中间切入4545 工艺系统刚性较差，粗车、强力切削70751510 工艺系统刚性差，车台阶轴、细长轴8093106 切断、车槽9012 三队-机械加工车工基础知识 图 4 刃倾角的作用 三队-机械加工车工基础知识 （4） 车刀的材料 对车刀材料的性能要求 高硬度 刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，常温硬 度一般在60HRC以上。 高强度（主要指抗弯强度） 刀具材料应能承受切削力和内 应力，不致崩刃或断裂。 足够的韧性 刀具材料应能承受冲击和振动，不致因脆性而 断裂或崩刃
9、高耐磨性 是指刀具材料抵抗磨损的能力，它是刀具材料硬 度、强度等因素的综合反映，一般刀具材料的硬度愈高，耐磨性亦愈 好。 三队-机械加工车工基础知识 高耐热性 是指刀具材料在高温下保持较高的硬度 、强度、韧性和耐磨性的性能。它是衡量刀具材料切削性能 的重要指标。 良好工艺性及经济性 为了能方便的制造刀具，刀 具材料应具备可加工性、可刃磨性、可焊接性及可热处理性 等，同时刀具选材应尽可能满足资源丰富、价格低廉的要求 。 常用的车刀材料 目前常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速 钢、硬质合金、人造聚晶金刚石及立方氮化硼等，高速钢和 硬质合金是两类应用广泛的车刀材料。常用的刀具材料和性 能如
10、表 5 所示。 三队-机械加工车工基础知识 表 5 常用车刀材料 车刀材料牌号性能用途 高速钢 W18Cr4V 有较好的综合性能和可磨削性能制造各种复杂刀具和精加工 刀具，应用广泛 W6Mo5Cr4V 有较好的综合性能，热塑性较好用于制造热轧刀具，如扭槽 麻花钻等 硬质合金 YG3 抗弯强度和韧性较好，适于加工铸铁、有 色金属等脆性材料或冲击力较大的场合 用于精加工 YG6 介于粗、精加工之间 YG8 用于粗加工 YT5 耐磨性和抗粘附性较好，能承受较高的切 削温度，适于加工钢或其他韧性较大的塑性 金属 用于粗加工 YT15 介于粗、精加工之间 YT30 用于精加工 三队-机械加工车工基础知识
11、 （5) 车刀的安装 在车削加工前，必须正确安装好车刀，否则，即便是 车刀的各个角度刃磨得合理，但其工作角度发生了改变， 也会直接影响到切削的顺利进行和工件的加工质量。所以 在安装车刀时，要注意下列事项： 车刀的悬伸长度要尽量缩短，以增强其刚性。一 般悬伸长度约为车刀厚度的11.5倍，车刀下面的垫片要 尽量少，且与刀架边缘对齐。 车刀一定要夹紧，至少用两个螺钉平整压紧。否 则车刀崩出，后果不堪设想。 三队-机械加工车工基础知识 车刀刀尖应与工件旋转轴线等高，否则，将使车 刀工作时的前角和后角发生改变，如图所示。车外圆时， 如果车刀刀尖高于工件旋转轴线，则使前角增大，后角减 小，这样加大了后面与工件之间的摩擦；如果车刀刀尖低 于工件旋转轴线，则使后角增大，前角减小，这样切削的 阻力增大，切削不顺畅；刀尖不对中，当车削至端面中心 时会留有凸头，若使用硬质合金车刀时，有可能导致刀尖 崩碎。 车刀刀尖相对工件中心的图示 三队-机械加工车工基础知识 思考题：1.车床主要由哪部分组成 ？ 2.车刀的角度选择 有哪 些？ 三队-机械加工车工基础知识 授课完毕 请首长、同志们批评指 正！
