车刀角度在车削刃磨教学中的应用

王春红

摘 要：车刀刃磨是车工初学者必须掌握的基础知识。了解车刀角度和车刀刃磨的关系，是初学车工的学生理解和更好地掌握刀具刃磨知识的关键。本文阐述了车刀角度在车削刃磨教学中的应用及效果。

关键词：刀具角度 刃磨 车工

在车床上进行切削工作主要依靠主轴带动工件的旋转主运动和刀具的进给运动相互工作来完成，所以车刀角度的选择合理与否，车刀的角度正确与否，都直接影响到工件的加工质量和切削效率。

切削加工中，车刀前后刀面处于剧烈的摩擦和切削热的作用下，会使切削刃口变钝而失去切削能力，只有通过刃磨才能使切削刃口恢复和保持正确的角度。而车刀的刃磨有机械刃磨和手工刃磨两种，虽然机械刃磨质量好、效率高，操作方便，但在小型加工厂仍以手工刃磨为主，所以车工必须掌握手工刃磨车刀的技术方法。因而对于一个车床操作工人来说，不仅要懂切削原理和车刀角度知识，还必须熟练地将所选角度应用到刃磨中去。下面以90°外圆车刀为例分析角度和刃磨关系。

一、对车刀角度进行分析

车刀切削部分有六个独立的基本角度：主偏角kr、副偏角kr，前角γo、主后角αo、副后角αo和刃倾角λs，还有两个派生角度：刀尖角εr和楔角βo。

1.基面投影面内的角度

（1）主偏角kr：主要影响车刀的散热条件、切削分力的大小和方向的变化及对切屑厚薄的影响。选择其大小时主要考虑工件的形状和刚性。

（2）副偏角kr：主要减少刀具副刃对工件已加工表面的接触，影响工件的已加工质量和车刀的强度。

（3）刀尖角εr。

2.正截面投影面内的角度

（1）前角γo：前角的大小主要影响刀具刃口的锋利程度、切削力的大小及车刀的强度和散热情况。在刀体强度允许的情况下，应尽量选择较大的前角以减小切削力提高刀具的锋利程度。

（2）主后角αo：主要是减小后刀面与工件上过渡表面之间的接触，以提高加工质量，提高刀具的使用寿命。

（3）楔角βo。

3.副截面投影面内的角度

副后角αo：一般和主后角αo角度想到，但在切断等这样的特殊情况下，为了保证车刀强度，副后角应选较小的数值。

4.切削平面投影面内的角度

刃倾角λs：主要控制切屑的排出方向。当具有负值刃倾角时，可增加刀具的强度，并在刀具进行冲击切削时能保护刀尖。

二、车刀的刃磨

第一，磨去车刀前、后面上的焊渣，并将车刀地面磨平。

第二，粗磨主后面刃磨时，需要考虑车刀将要形成的角度，使刀具轴线平行于砂轮中心轴线，刀具后刀面对应砂轮处于略高于砂轮中心的水平位置。为了形成刀具的主偏角和主后角的角度，将车刀向左前一个角度让出主偏角的角度，将车刀在倾斜处主偏角的角度后再向上翻转一个后角的角度，然后保持姿势，在刃磨过程中左右轻轻移动，直到角度磨出。

第三，粗磨副后面刃磨时，同样需要考虑车刀将要形成的角度，使刀具处于略高于砂轮中心的水平位置。为了形成刀具的副偏角的副后角的角度，使刀具轴线垂直于砂轮中心轴线，副后刀面对应砂轮处于略高于砂轮中心的水平位置。然后将车刀前面部分抬起一个副后角的角度，同时车刀后面部分向右偏移一个小的角度，目的是为了修出副偏角的角度，保持姿势，在刃磨过程中左右轻轻移动，直到角度刃磨出。

第四，粗精磨前刀面，使刀具前刀面对应砂轮，刀具轴线平行于砂轮中心轴线，将刀具沿轴线方向向操作者方向翻转一个前角的角度，同时让刀具刀柄部分向砂轮方向水平旋转一个刃倾角的角度，保持姿势，左右轻轻移动刃磨刀具，修出前角及刃倾角，保证前角前角γo=3°～5°，刃倾角λs=0°～3°。

第五，粗精磨后刀面和副后刀面。在粗磨的基础上再加以精磨，最后保证主偏角kr=90°～93°，主后角αo=6°～8°，副偏角kr=6°～8°，副后角αo=6°～8°的角度。

第六，刃磨刀尖圆弧，即将后刀面和副后刀面的交线进行倒圆一个很小的半径，目的是为了保证刀尖强度，提高刀具的使用寿命。

第七，研磨。在砂轮上刃磨出来的车刀，由于砂轮的粒度及使用情况，可能会导致切削刃有时会不够光洁平滑。这样的车刀在使用时不仅会影响工件的加工质量，而且会降低刀具的使用寿命，切削中还可能会崩刃。所以手工刃磨的车刀还要用油石研磨。研磨时，手持油石在刀面上沿刀刃来回移动，保证动作平稳，用力均匀。最终消除刃磨后的痕迹，使刀面粗糙度值达到Ra0.4～0.2μm。

总之，要想在加工过程中获得更好的加工质量，合理正确地刃磨刀具是至关重要的一个因素。在教学和学生的学习过程中，必须将刀具的角度和不同角度对生产过程的影响加以分析并掌握，才能很好地利用角度知识刃磨出合理角度的刀具。

参考文献：

[1]彭德荫.车工工艺与技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2002.

[2]王为健.金属切削原理与刀具[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.

（作者单位：南阳市高级技工学校）