典型车刀的手动刃磨工艺与实践

马俊 丁伟超 王志成 朱涛 赵秋涵

【摘 要】车刀的手动刃磨是机械加工实习中的一项重要内容。本文以典型的90°偏刀为例，介绍了车刀手动刃磨工艺与方法，并阐明了防止车刀刃磨裂纹产生的一些措施，对初学者具有一定的参考和指导意义。

【关键词】车刀；手动刃磨；工艺；裂纹

中图分类号： TG713；TG596 文献标识码： A 文章编号：2095-2457（2018）05-0068-002

【Abstract】The manual grinding of the lathe tool is an important part of the mechanical processing practice. Taking the typical 90 degree offset cutter as an example， this paper introduces the technology and method of manual grindning of lathe tools， and expounds some measures for preventing the grinding cracks of lathe tools， which has certain reference and guidance significance for beginners.

【Key words】Lathe tool；Manual grinding；Process；Crack

车刀的刃磨是机械加工实习中非常重要的一环，直接关系到产品表面质量以及生产效率。手动刃磨车刀就是在砂轮上以手工操作方法刃磨出具有切削加工能力的车刀，这是高校机械类专业学生必须掌握的一项基本操作技能。高校常规的车工实训中，通常先由指导教师示范操作，学生观摩学习刃磨过程，再进行实际不断练习来提高车刀刃磨技能，从而磨出符合金属切削要求的车刀。

1 车刀刃磨的基本要求

当车刀磨损到一定程度后，必须及时刃磨，以恢复车刀正常的切削加工性能。车刀刃磨后应达到以下要求：

（1）具有正确的几何形状，各几何角度要符合其切削性能要求；

（2）具有锋利的切削刃，保证刀刃的直线度和完整程度；

（3）各刀面应平整，且具有所需的表面光洁度；

（4）车刀表面不允许产生烧伤和裂纹等缺陷。

2 车刀手动刃磨位姿规范

手动刃磨车刀时，特别是对于初学者来说，规范的动作、站立姿势和操作方法是保证刃磨质量的一个基本前提。

（1）准备刃磨车刀时，应站于砂轮机侧面，观察周围环境并检查砂轮机，无异常后，启动砂轮机，待其转动平稳后方可开始刃磨。

（2）开始刃磨时，身体侧立，双脚自然分开，或一前一后，右手捏住刀体，左手半握刀柄，主切削刃朝上，同时双臂夹紧腰部，并左右移动，保持刃磨平稳，防止抖动。

（3）刃磨过程中，车刀应置于砂轮中心的水平位置，刀尖一般略向上翘；车刀刃磨面由下向上逐渐接触砂轮，并沿砂轮轴线方向左右移动；当离开砂轮时，刀尖应向上抬起，由上向下离开砂轮，防止碰伤已刃磨好的刀刃。

3 典型车刀的手动刃磨实践

在车工实训中最常用到的典型车刀是90°外圆偏刀，其结构较简单，便于初学者练习刃磨，也能与其它刀具关联。下面以90°外圆车刀（YT15）为例，说明车刀的手动刃磨工艺过程与注意事项。

3.1 去焊渣、磨后隙角

选用粒度为24-36、硬度为中软的白色氧化铝砂轮，先磨掉刀片周围的焊渣，磨平车刀底面；再粗磨一下主、副后刀面的刀柄部分，将刀尖在略高于砂轮中心的水平位置处翘起一个大于刀片主、副后角约2°～3°的角度，以形成后隙角，便于随后的主、副后角的刃磨。

3.2 粗磨主、副后刀面

粗磨时，选用粒度号36-60的绿色SiC砂轮。

刃磨主后刀面时，刀杆尾部向左偏转90°，主切削刃朝上，并与砂轮轴线保持平行，同时将车刀底面向砂轮方向倾斜，使刀头向上翘3～8°，在砂轮中心的水平位置处将前面已磨好的后隙面慢慢贴于砂轮的外圆面，自下向上逐渐接触并不断靠近砂轮，同时平行于砂轮轴线缓慢来回移动，直至刀刃处有火花出现即可退出刃磨。这个过程中要随时停下检查刃磨情况，并及时调整角度继续磨，直至磨好整个刀面为止。这样就同时磨出了主偏角和主后角。

接着刃磨副后刀面，具体方法与粗磨主后刀面大体相同，副切削刃朝上，刀柄尾部向右转过一个副偏角的角度，车刀底平面也向砂轮方向倾斜，同时磨出副偏角和副后角。

3.3 粗磨、精磨前刀面（包括断屑槽）

粗磨时选用的砂轮同上；精磨时，可选用粒度号80-120的SiC砂轮，若条件允许，还可采用金钢石砂轮。先粗磨前刀面，磨出前角和刃倾角，再磨断屑槽；粗磨之后再精磨，精磨前需先用金钢石钢笔修整砂轮。

刃磨前刀面时，远离刀尖的部分先接触砂轮，再沿刀杆轴线转动刀杆逐渐使前刀面贴合砂轮，形成前角；同时在水平面内转动刀杆，调整出刃倾角；保持所调角度不变，使车刀平行于砂轮轴线来回移动，从而磨出前角和刃倾角。

磨断屑槽前，先用金刚石笔将砂轮交角处修磨成相应的圆弧。磨削时，前刀面对准砂轮，从后部开始逐渐磨向刀尖，使车刀沿刀杆方向缓慢平动，用力不能过大，移动要稳、准，防止砂轮磨伤前刀面和主切削刃。断屑槽的磨削位置应离开刀尖、主切削刃1～3mm的距离，留出刀头倒棱的宽度。

3.4 精磨主、副后刀面

刃磨方法在没有角度导板时与粗磨时的方法基本相同，因磨削余量少，用力要小，保持主、副切削刃平直锋利。

3.5 磨负倒棱

刃磨负倒棱主要是為了提高车刀的强度，延长其使用寿命，但前角较大的硬质合金车刀以及切削强度硬度极低的材料时则不宜采用。若需刃磨负倒棱，稍微用力，使车刀沿主切削刃从后向刀尖方向做缓慢摆动，防止砂轮损伤已磨好的刀面和刀刃。

3.6 修磨刀尖圆弧

刀杆与砂轮轴线约成45°，前刀面朝上，主、副后刀面的交线下部轻轻接触砂轮，并缓慢上移刀杆尾部，磨去主、副后刀面相交的棱线，使刀尖圆弧自然形成。

3.7 手工研磨

选用绿色的SiC油石，紧贴各刀面并以连续旋转的方式反复移动，要求动作平稳，用力均匀。

最后，用目测法观察车刀角度是否合乎切削要求，刀刃是否锋利，表面是否有裂痕和其他不符合切削要求的缺陷。

4 防止刃磨裂纹的措施

在车刀刃磨过程中，除焊接原因外，刃磨方法不当也会导致裂纹。裂纹的存在会直接影响车刀的使用寿命。因此，我们在手动刃磨车刀时应注意：

（1）根据车刀材质、粗磨还是精磨等合理选用砂轮，防止因砂轮材料、硬度和粒度等不合适而产生裂纹；有文献指出，将砂轮进行浸泡处理、在砂轮的磨削面上开槽进行间断性刃磨也可有效减少裂纹的产生。

（2）采用负刃刃磨。特别是对于硬脆的硬质合金车刀来说，刃磨时易产生振裂和热裂纹，采用负刃刃磨会使车刀更耐冲击，改善散热条件，能在一定程度上减少裂纹的产生。

（3）刃磨时不能用力过猛，进给量不能太大。集中刃磨一批几何形状相同的车刀时，可采用流水轮换刃磨法。待一把车刀磨至烫手时换下一把，防止因一次进给量过大、磨削温度过高而产生刃磨裂纹。

（4）硬质合金车刀在刃磨过程中不可浸水冷却，以防刀片急冷而导致裂纹。

5 结语

车刀的手动刃磨是车工实训中一项重要的内容。对初学者来说，必须规范磨刀动作，合理安排刃磨顺序，通过不断反复练习，克服害怕和恐惧心理，掌握磨刀要领和工艺方法，才能不断提高车刀刃磨技术。

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