中海油塘沽基地
管道工程分公司
普通车床理论培训，普通车床理论培训，刀具选择与使用
单击此处编辑副标题机加工车间
编辑人：编辑人：孙越增
2010年9月15日
学习安全文明生产的重要性
坚持安全、文明生产是保障生产工人和设备的安全，防止工伤和设备事故的根本保证，同时也是工厂科学管理的一项十分重要的手段。为减少事故的发生学生在现场操作时应遵循“十要十不准”守则。
十要
1. 要穿符合安全要求的衣着，女生长辫要盘起来。
2. 要提前五分钟到达现场集合。
3. 要按教师分配的岗位工作。
4. 要认真听教师讲解，仔细观看教师操作。
5. 要严格遵守安全操作规程，集中注意力，确保人身和设备安全。
6. 要保质保量按时完成生产实习任务。
7. 要爱护设备、工具和量具，节约材料和水电。
8. 要互相关心，团结友爱。
9. 要保持现场整齐美观。
10. 下班时要做好卫生，关好水、电、油的开关或阀门，关好门窗。
十不准
1. 不准穿背心、短裤、裙子、高跟鞋、拖鞋。
2. 不准迟到、早退、请假要办手续。
3. 不准窜岗、大声喧哗、嬉笑打闹。
4. 不准顶撞教师和师傅。
5. 不准动与本次实习无关的设备。
6. 不准假公济私，干私活。
7. 不准私自带工刀量具、零件及各种材料出实训室。
8. 不准叫别人或代别人做实训、考核工件。
9. 不准乱丢、乱放工具、乱拿别人工具、材料。
10. 不准吸烟、随地吐痰、丢果皮、杂物。
车床CA-620
车床是由床身、主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板箱、刀架部分、尾座、床脚和冷却装置等几部分组成
车床结构
床身
床身是车床精度要求很高的带有导轨（山形导轨和平导轨）的一个大型基础部件。用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各个部件在工作时有准确的相对位置。
主轴箱（又称床头箱）
主轴箱支撑并传动主轴带动工件做旋转主运动。箱内装有齿轮、轴等，组成变速传动机构，变换主轴箱的手柄位置，可使主轴得到多种转速。主轴同过卡盘等夹具装夹工件，并带动工件旋转，以实现车削。
车床结构
交换齿轮箱（又称走刀箱）
交换齿轮箱把主轴箱的转动传递给进给箱。更换箱内齿轮，配合进给箱内的变速机构，可以得到车削各种螺距螺纹（或蜗杆）的进给运动；并满足车削时对不同纵，横向进给量的需求。
进给箱（又称走刀箱）
进给箱是进给传动系统的变速机构。它把交换齿轮箱传递过来的运动，经过变速后传递给丝杠，以实现车削各种螺纹；传递给光杠，以实现机动进给。
车床结构
溜板箱
溜板箱接受光杠或丝杠传递的运动，以驱动床鞍和中小滑板及刀架实现车刀的纵、横向进给运动。其上还装有一些手柄及按钮，可以很方便地操纵车床来选择诸如机动、手动、车螺纹及快速移动等运动方式。
刀架部分
刀架部分由两层滑板（中、小滑板）、床鞍与刀架体共同组成。用于安装车刀并带动车刀做纵向、横向或斜向运动。
尾座
尾座安装在床身导轨上，并沿此导轨纵向移动，以调整其工作位置。尾座主要用来安装后顶尖，以支撑较长工件，也可安装钻头、铰刀等进行孔加工。
车床结构
床脚
前后两个床脚分别与床身前后两端下部联为一体。用以支撑安装在床身上的各个部件。同时通过地脚螺栓和调整垫铁使整台车床固定在工作场地上，并使床身调整到水平状态。
冷却装置
冷却装置主要通过冷却水泵将水箱中的切削液加压后喷射到切削区域，降低切削温度，冲走切削，润滑加工表面，以提高刀具使用寿命和工件的表面加工质量。
车床各部分位置
常用机床
常用机床特性代号
车床技术安全操作规程
（1）工作前按规定润滑机床，检查各手柄是否到位，并开慢车试运转五分钟，确认一切正常方能操作。
（2）卡盘夹头要上牢，开机时扳手不能留在卡盘或夹头上。
（3）工件和刀具装夹要牢固，刀杆不应伸出过长（镗孔除外）；转动小刀架要停车，防止刀具碰撞卡盘、工件或划破手。
（4）工件运转时，操作者不能正对工件站立，身不靠车床，脚不踏油盘。
（5）高速切削时，应使用断屑器和挡护屏。
（6）禁止高速反刹车，退车和停车要平稳。
车床技术安全操作规程
（7）清除铁屑，应用刷子或专用钩。
（8）用锉刀打光工件，必须右手在前，左手在后；用砂布打光工件，要用“手夹”等工具，以防绞伤。
（9）一切在用工、量、刃具应放于附近的安全位置，做到整齐有序。
（10）车床未停稳，禁止在车头上取工件或测量工件。
（11）车床工作时，禁止打开或卸下防护装置。
（12）临近下班，应清扫和擦试车床，并将尾座和溜板箱退到床身最右端。
切削用量的基本概念
切削用量是度量主运动和进给运动大小的参数。它包括切削深度，进给量和切削速度三要素。合理选择切削用量与提
高加工质量和生产效
率有着密切关系。
切削深度
切削深度ap
车削工件上已加工表面与待加工表面之间的垂直距离叫切削深度。背吃刀量可按下式计算：a p = （d w —d m ）/2
式中d w ——工件
待加工表面直径（mm ）；
dm ——工件
已加工表面直径（mm ）。
进给量
进给量
工件每转一圈，车刀沿进给方向移动的距离叫进给量。它是衡量进给运动大小的参数。其单位为mm/r。
进给量又分纵向进给量和横向进给量。沿床身导轨方向的进给量是纵向进给量，沿垂直于床身导轨方向的进给量是横向进给量。
切削速度
切削速度Vc 是切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，它是衡量主运动大小的参数。其单位为m/min。切削速度还可理解为车刀在1min 内车削工件表面的理论展开直线长度（假定切屑没有变形或收缩）。
切削速度的计算公式为：
Vc=nπd/1000
其中，vc—切削速度，m/min;
n—车床主轴转速，r/min;
d—工件待加工表面直径，mm ；
切削液的简介
切削液又称冷却润滑液，是在车削过程中为了改善切削效果而使用的液体。在车削过程中，金属切削层发生了变形，在切削与刀具间、刀具与加工表面间存在着剧烈的摩擦。这些都会产生很大的切削力和大量的切削热。若在车削过程中合理地使用冷却润滑液，不仅能改善表面粗糙度，减小15%~30%的切削力，而且还会使切削温度降低100~150℃，从而提高了刀具的使用寿命、劳动生产率和产品质量。
切削液有冷却，润滑，冲洗，防锈等作用。
切削液的种类
车削常用的切削液有乳化液和切削油两大类。
⑴乳化液
乳化液是用乳化油加15~20倍的水稀释而成，主要起冷却作用（1：10最佳）。其特点是黏度小、流动性好，比热大，能吸收大量的切削热，但因其中水分较多，故润滑、防锈性能差。若加入一定量的硫、氯等添加剂和防锈剂，可提高润滑效果和防锈能力。
⑵切削油
切削油的主要成分是矿物油，少数采用动物油或植物油。这类切削液的比热小，黏度较大，散热效果稍差、流动性差，但润滑效果比乳化液好，主要起润滑作用。
刀具的简单介绍
根据加工的不同内容，
常用的车刀有：90°、
45°、75°……外圆刀、
切断刀、镗孔刀、
螺纹刀、切槽刀……
车刀的用途
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7. 90°车刀（外圆车刀）又叫偏刀。主要用于车削外圆、阶台和端面。75°车刀用于加工长轴。45°车刀（弯头车刀）主要用来车削外圆、端面和倒角。切断刀用于切断或车槽。内孔车刀用于车削内孔。成形车刀用于车削成型面。螺纹车刀用于车削螺纹。
刀具的材料
高速钢（又名锋钢或白钢），是一种含钨、铬、钒、钼等元素较多的高合金工具钢。牌号为W18Cr4V 它的特点是制造简单，刃磨锋利，韧性好，能承受较大的冲击力。这种材料强度高、韧性好，能承受较大的冲击力，工艺性好，易磨削成形，刃口锋利，常用于一般切削速度下的精车。
缺点：不耐高温，不宜高速加工零件
硬质合金分钨钴，钨钴钛类。
由硬度和熔点均很高的碳化钨、碳化钛和胶结金属钴（Co) 用粉末冶金方法制成。
硬质合金硬度、耐磨性均很好，红硬性也很高，故其切削速度比高速钢高出几倍甚至十几倍，能加工高速钢无法加工的难切削材料。但抗弯强度和抗冲击韧性比高速钢差很多。
硬质合金是目前应用最为广泛的一种车刀材料，尤其适合高速切削（最高切削速度可达220m/min）
钨钴的代号为YG ，用于车削铸铁。优点：红硬性好。缺点：韧性差。 钨钴钛类代号为YT ，用于车削钢件。优点：红硬性高，韧性较YG 好。缺点：脆性大，怕冲击力。
陶瓷刀具
用氧化铝（Al2O3) 微粉在高温下烧结而成的陶瓷材料刀片，其硬度、耐磨性和耐热性均比硬质合金高。因此可采用比硬质合金高几倍的切削速度，并能使工件获得较高的表面粗糙度和较好的尺寸稳定性。陶瓷材料刀片主要用于连续表面的车削场合。
缺点：性脆，抗弯曲强度低、易崩刃。
车刀的几何形状和参数
车刀的几何形状
1. 车刀的组成车刀是由刀头（或刀片）和刀柄两部分组成。刀头部分担负切削工作，所以又称切削部分。刀柄用来夹车刀。
车刀的刀头由以下部分组成，：
（1）前刀面（前面）刀具上切屑流过的表面。
（2）后刀面（后面）分主后刀面和副刀面。主后刀面与未加工表面相对的那个面；副后刀
面同已加工表面相对的那个面。
（3）切削刃：刀具前面上拟作切削用的刃，它分为主切削刃和副切削刃。
（4）主切削刃:前面与主后面相交的线，它担负着主要的切削任务（也称为主刀刃）主切削刃担负主要的切削工作。
刀具的选择与使用
（5）副切削刃：前面与付后面相交的线，靠近刀尖部分参加少量的切削工作。副切削刃主 要配合主切削刃完成切削工作。 （6）刀尖指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。为了提高刀尖强度， 很多刀具都在刀尖处磨出圆弧型或直线型过渡刃。圆弧过渡刃又称刀尖圆弧。一般硬质 合金车刀的刀尖圆弧半径rε=0.5～1mm。
刀具的选择与使用
车刀切削部分主要角度
1. 2. 3. 4. 5. 6. 前角（γ0 ）前角是前刀面与基面之间的夹角。 后角（α0）后角是后刀面与切削平面之间的夹角。 楔角（β0）楔角是在主截面内前刀面与后刀面之间的夹角。它的大小与前 角和后角的大小有关。 主偏角（Kr）主偏角是主切削刃在基面上的投影与进给运动方向间的夹角。 副偏角（ K‘r）副偏角是副切削刃在基面上的投影与背离进给运动方向间的 夹角。 刀尖角（εr）刀尖角是主切削刃和副切削刃在基面上的投影之间的夹角。 它影响刀尖的强度和散热性能。 7. 刃倾角（λs）刃倾角是主切削刃与基面之间的夹角。
刀具的选择与使用
刀具角度图
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2010年9月15日
学习安全文明生产的重要性
坚持安全、文明生产是保障生产工人和设备的安全，防止工伤和设备事故的根本保证，同时也是工厂科学管理的一项十分重要的手段。为减少事故的发生学生在现场操作时应遵循“十要十不准”守则。
十要
1. 要穿符合安全要求的衣着，女生长辫要盘起来。
2. 要提前五分钟到达现场集合。
3. 要按教师分配的岗位工作。
4. 要认真听教师讲解，仔细观看教师操作。
5. 要严格遵守安全操作规程，集中注意力，确保人身和设备安全。
6. 要保质保量按时完成生产实习任务。
7. 要爱护设备、工具和量具，节约材料和水电。
8. 要互相关心，团结友爱。
9. 要保持现场整齐美观。
10. 下班时要做好卫生，关好水、电、油的开关或阀门，关好门窗。
十不准
1. 不准穿背心、短裤、裙子、高跟鞋、拖鞋。
2. 不准迟到、早退、请假要办手续。
3. 不准窜岗、大声喧哗、嬉笑打闹。
4. 不准顶撞教师和师傅。
5. 不准动与本次实习无关的设备。
6. 不准假公济私，干私活。
7. 不准私自带工刀量具、零件及各种材料出实训室。
8. 不准叫别人或代别人做实训、考核工件。
9. 不准乱丢、乱放工具、乱拿别人工具、材料。
10. 不准吸烟、随地吐痰、丢果皮、杂物。
车床CA-620
车床是由床身、主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板箱、刀架部分、尾座、床脚和冷却装置等几部分组成
车床结构
床身
床身是车床精度要求很高的带有导轨（山形导轨和平导轨）的一个大型基础部件。用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各个部件在工作时有准确的相对位置。
主轴箱（又称床头箱）
主轴箱支撑并传动主轴带动工件做旋转主运动。箱内装有齿轮、轴等，组成变速传动机构，变换主轴箱的手柄位置，可使主轴得到多种转速。主轴同过卡盘等夹具装夹工件，并带动工件旋转，以实现车削。
车床结构
交换齿轮箱（又称走刀箱）
交换齿轮箱把主轴箱的转动传递给进给箱。更换箱内齿轮，配合进给箱内的变速机构，可以得到车削各种螺距螺纹（或蜗杆）的进给运动；并满足车削时对不同纵，横向进给量的需求。
进给箱（又称走刀箱）
进给箱是进给传动系统的变速机构。它把交换齿轮箱传递过来的运动，经过变速后传递给丝杠，以实现车削各种螺纹；传递给光杠，以实现机动进给。
车床结构
溜板箱
溜板箱接受光杠或丝杠传递的运动，以驱动床鞍和中小滑板及刀架实现车刀的纵、横向进给运动。其上还装有一些手柄及按钮，可以很方便地操纵车床来选择诸如机动、手动、车螺纹及快速移动等运动方式。
刀架部分
刀架部分由两层滑板（中、小滑板）、床鞍与刀架体共同组成。用于安装车刀并带动车刀做纵向、横向或斜向运动。
尾座
尾座安装在床身导轨上，并沿此导轨纵向移动，以调整其工作位置。尾座主要用来安装后顶尖，以支撑较长工件，也可安装钻头、铰刀等进行孔加工。
车床结构
床脚
前后两个床脚分别与床身前后两端下部联为一体。用以支撑安装在床身上的各个部件。同时通过地脚螺栓和调整垫铁使整台车床固定在工作场地上，并使床身调整到水平状态。
冷却装置
冷却装置主要通过冷却水泵将水箱中的切削液加压后喷射到切削区域，降低切削温度，冲走切削，润滑加工表面，以提高刀具使用寿命和工件的表面加工质量。
车床各部分位置
常用机床
常用机床特性代号
车床技术安全操作规程
（1）工作前按规定润滑机床，检查各手柄是否到位，并开慢车试运转五分钟，确认一切正常方能操作。
（2）卡盘夹头要上牢，开机时扳手不能留在卡盘或夹头上。
（3）工件和刀具装夹要牢固，刀杆不应伸出过长（镗孔除外）；转动小刀架要停车，防止刀具碰撞卡盘、工件或划破手。
（4）工件运转时，操作者不能正对工件站立，身不靠车床，脚不踏油盘。
（5）高速切削时，应使用断屑器和挡护屏。
（6）禁止高速反刹车，退车和停车要平稳。
车床技术安全操作规程
（7）清除铁屑，应用刷子或专用钩。
（8）用锉刀打光工件，必须右手在前，左手在后；用砂布打光工件，要用“手夹”等工具，以防绞伤。
（9）一切在用工、量、刃具应放于附近的安全位置，做到整齐有序。
（10）车床未停稳，禁止在车头上取工件或测量工件。
（11）车床工作时，禁止打开或卸下防护装置。
（12）临近下班，应清扫和擦试车床，并将尾座和溜板箱退到床身最右端。
切削用量的基本概念
切削用量是度量主运动和进给运动大小的参数。它包括切削深度，进给量和切削速度三要素。合理选择切削用量与提
高加工质量和生产效
率有着密切关系。
切削深度
切削深度ap
车削工件上已加工表面与待加工表面之间的垂直距离叫切削深度。背吃刀量可按下式计算：a p = （d w —d m ）/2
式中d w ——工件
待加工表面直径（mm ）；
dm ——工件
已加工表面直径（mm ）。
进给量
进给量
工件每转一圈，车刀沿进给方向移动的距离叫进给量。它是衡量进给运动大小的参数。其单位为mm/r。
进给量又分纵向进给量和横向进给量。沿床身导轨方向的进给量是纵向进给量，沿垂直于床身导轨方向的进给量是横向进给量。
切削速度
切削速度Vc 是切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，它是衡量主运动大小的参数。其单位为m/min。切削速度还可理解为车刀在1min 内车削工件表面的理论展开直线长度（假定切屑没有变形或收缩）。
切削速度的计算公式为：
Vc=nπd/1000
其中，vc—切削速度，m/min;
n—车床主轴转速，r/min;
d—工件待加工表面直径，mm ；
切削液的简介
切削液又称冷却润滑液，是在车削过程中为了改善切削效果而使用的液体。在车削过程中，金属切削层发生了变形，在切削与刀具间、刀具与加工表面间存在着剧烈的摩擦。这些都会产生很大的切削力和大量的切削热。若在车削过程中合理地使用冷却润滑液，不仅能改善表面粗糙度，减小15%~30%的切削力，而且还会使切削温度降低100~150℃，从而提高了刀具的使用寿命、劳动生产率和产品质量。
切削液有冷却，润滑，冲洗，防锈等作用。
切削液的种类
车削常用的切削液有乳化液和切削油两大类。
⑴乳化液
乳化液是用乳化油加15~20倍的水稀释而成，主要起冷却作用（1：10最佳）。其特点是黏度小、流动性好，比热大，能吸收大量的切削热，但因其中水分较多，故润滑、防锈性能差。若加入一定量的硫、氯等添加剂和防锈剂，可提高润滑效果和防锈能力。
⑵切削油
切削油的主要成分是矿物油，少数采用动物油或植物油。这类切削液的比热小，黏度较大，散热效果稍差、流动性差，但润滑效果比乳化液好，主要起润滑作用。
刀具的简单介绍
根据加工的不同内容，
常用的车刀有：90°、
45°、75°……外圆刀、
切断刀、镗孔刀、
螺纹刀、切槽刀……
车刀的用途
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7. 90°车刀（外圆车刀）又叫偏刀。主要用于车削外圆、阶台和端面。75°车刀用于加工长轴。45°车刀（弯头车刀）主要用来车削外圆、端面和倒角。切断刀用于切断或车槽。内孔车刀用于车削内孔。成形车刀用于车削成型面。螺纹车刀用于车削螺纹。
刀具的材料
高速钢（又名锋钢或白钢），是一种含钨、铬、钒、钼等元素较多的高合金工具钢。牌号为W18Cr4V 它的特点是制造简单，刃磨锋利，韧性好，能承受较大的冲击力。这种材料强度高、韧性好，能承受较大的冲击力，工艺性好，易磨削成形，刃口锋利，常用于一般切削速度下的精车。
缺点：不耐高温，不宜高速加工零件
硬质合金分钨钴，钨钴钛类。
由硬度和熔点均很高的碳化钨、碳化钛和胶结金属钴（Co) 用粉末冶金方法制成。
硬质合金硬度、耐磨性均很好，红硬性也很高，故其切削速度比高速钢高出几倍甚至十几倍，能加工高速钢无法加工的难切削材料。但抗弯强度和抗冲击韧性比高速钢差很多。
硬质合金是目前应用最为广泛的一种车刀材料，尤其适合高速切削（最高切削速度可达220m/min）
钨钴的代号为YG ，用于车削铸铁。优点：红硬性好。缺点：韧性差。 钨钴钛类代号为YT ，用于车削钢件。优点：红硬性高，韧性较YG 好。缺点：脆性大，怕冲击力。
陶瓷刀具
用氧化铝（Al2O3) 微粉在高温下烧结而成的陶瓷材料刀片，其硬度、耐磨性和耐热性均比硬质合金高。因此可采用比硬质合金高几倍的切削速度，并能使工件获得较高的表面粗糙度和较好的尺寸稳定性。陶瓷材料刀片主要用于连续表面的车削场合。
缺点：性脆，抗弯曲强度低、易崩刃。
车刀的几何形状和参数
车刀的几何形状
1. 车刀的组成车刀是由刀头（或刀片）和刀柄两部分组成。刀头部分担负切削工作，所以又称切削部分。刀柄用来夹车刀。
车刀的刀头由以下部分组成，：
（1）前刀面（前面）刀具上切屑流过的表面。
（2）后刀面（后面）分主后刀面和副刀面。主后刀面与未加工表面相对的那个面；副后刀
面同已加工表面相对的那个面。
（3）切削刃：刀具前面上拟作切削用的刃，它分为主切削刃和副切削刃。
（4）主切削刃:前面与主后面相交的线，它担负着主要的切削任务（也称为主刀刃）主切削刃担负主要的切削工作。
刀具的选择与使用
（5）副切削刃：前面与付后面相交的线，靠近刀尖部分参加少量的切削工作。副切削刃主 要配合主切削刃完成切削工作。 （6）刀尖指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。为了提高刀尖强度， 很多刀具都在刀尖处磨出圆弧型或直线型过渡刃。圆弧过渡刃又称刀尖圆弧。一般硬质 合金车刀的刀尖圆弧半径rε=0.5～1mm。
刀具的选择与使用
车刀切削部分主要角度
1. 2. 3. 4. 5. 6. 前角（γ0 ）前角是前刀面与基面之间的夹角。 后角（α0）后角是后刀面与切削平面之间的夹角。 楔角（β0）楔角是在主截面内前刀面与后刀面之间的夹角。它的大小与前 角和后角的大小有关。 主偏角（Kr）主偏角是主切削刃在基面上的投影与进给运动方向间的夹角。 副偏角（ K‘r）副偏角是副切削刃在基面上的投影与背离进给运动方向间的 夹角。 刀尖角（εr）刀尖角是主切削刃和副切削刃在基面上的投影之间的夹角。 它影响刀尖的强度和散热性能。 7. 刃倾角（λs）刃倾角是主切削刃与基面之间的夹角。
刀具的选择与使用
刀具角度图