车刀是金属切削加工中应用最广泛的刀具。🐬车刀用于卧式车床、立式车床、转塔车床、自动车床及数控加工中心上，加工工件的回转表面。
（本篇选自《数控刀具选用指南》第三章第一节 车刀概述）
一、车刀的分类
（一）按照加工工件表面类型
按照加工工件表面的类型，车刀可分为外圆车刀、内孔车刀及端面车刀。
1. 外圆车刀 外圆车刀用于外圆车削，对零件的ജ外圆表面进行加工，获得所需尺寸、形位公差精度及表面质量，如图🍌3-1所示。
图3-1 外圆车削
2. 内孔车刀 内孔车刀用于内孔车削，如图3-2所示，是用车削的方法扩大工件内孔或加工空心工件的内表面；可以用大多数外圆车削的工艺方法来车削加工内孔，此时，刀具是固定的（与在加工中心中镗削刀具旋转方向相反）。进行外圆车削时，工件长度及所选的刀杆尺寸，一般不会对刀具悬伸产生影响，因而能🌳够承受在加工期间产生的切削力。进行镗削和内孔车削时，由于孔深决定了悬伸，因此，零件💫的孔径和长度对刀具的选择有一定的限制。
图3-2 内孔车削
3. 端面车刀 端面车刀用于端面车削，如图3-3所示，刀尖始终处于与主轴轴线某点相交的ꦓ直线上，结果得到一个过该点并与主轴轴线垂直的平面或锥面；端面车削刀具是指主切削刃能够对工件的端面进行切削的刀具。
图3-3 端面车削
（二）按照刀具结构
按照刀具结构，车刀可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀及成形车刀。
1. 整体车刀 整体车刀如图3-4所示，是相对于焊接刀具来说工作部分和柄部都是同类材料，或相对于可转位刀具来说指不可拆卸的整体式结构，通常整体车刀常选用的材料为💎普通高速钢或高性能高速钢。刀具刚性好，🎃操作工人可根据加工需要，切削部分可刃磨成直面、斜面及各种成型面。
图3-4 整体车刀
2. 焊接车刀 焊接车刀꧋如图3-5所示，是在钢制刀杆上按车刀几🅷何角度的要求加工出刀槽，用焊料将高速钢或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。由于CNC车床和复合加工机床的普及应用，加上焊接车刀在焊接后易出现微观裂纹、硬质合金性能降低等缺点，已很少使用，但其整体刚性较机夹车刀和可转位车刀为好。刀具磨损后可以进行多次修磨，利用率高。
图3-5 焊接车刀
3. 机夹车刀 机夹车刀如图3-6所示，是用标准硬质合金🦩焊接刀片，用机械夹🥂固的方法将其夹持在刀杆上使用的车刀，有如下特点：
（1）刀片不经高温焊接，避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷，提高了刀具使用寿命。
（2）由于刀具使用寿命提高，使用时间较长，换刀时间缩短，提高了生产效率。
（3）刀杆可重复使用，既节省了钢材又提高了刀片的利用率，刀片由制👍造厂家ไ回收再制，提高了经济效益，降低了刀具成本。
（4）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。
（5）压紧刀片所用的压板端部，可以起断屑器作用。
图3-6 机夹车刀
4. 可转位车刀 可转位车刀如图3-7所示，是使用可转𒁃位刀片的机夹车刀。一条切削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。
图3-7 可转位车刀
（1）可转位车刀的优点主要有以下几项：
1）刀具使用寿命长：由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺ꩲ陷，刀具几何角度完全由刀片♎和刀杆槽保证，切削性能稳定，从而提高了刀具寿命。
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：采用可转位刀具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🐟化了刀具管理工作，降低了刀具成本。
5）能获得稳定的断屑：断屑槽在刀片制造时𒆙压制成形，槽形尺寸稳定，选用合适的断屑槽形后，断屑稳定、可靠。
可转位车刀由于有上述诸多优点，因此国内外已经公认之为首选的车刀结构，也是应用的发展方向。
（2）可转位车刀刀片夹紧要求主要包括：
1）要求刀杆刀槽定位精度高：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，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：保证切屑排出流畅，并容易观察。
4）使用方便：转换切削刃和更换新刀片方便、迅速。小尺寸刀具结构要紧凑。ও在满足以上要求时，尽可能使结构简单，制造和使用方便。
5. 成形车刀 成形车刀是加工回转体成形表面的专用刀具，其刃形是根据工件轮廓形状设计的，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、生产效率高，加工后能达到公差等级IT8～IT10、表面粗糙度值达Ra6.3～Ra3.2μm，并能保证较高的互换性。但成形车刀制造较复杂、成本较高，切削刃工作长度较宽，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。
二、车刀的选用
（一）刀具的合理选择
在实际的切削加工中，车刀的选择合𒊎理与否直接影响到刀具使用寿命和加工效率，也将影响到加工成本。车刀的选择首先应根据被加工工件材料来选择最佳的刀具材料，然后根据实际切削中不同的加工形态选择刀片形状、刀具几何角度、刀片断屑槽形等，再采用合理的切削用量，达到最佳使用车刀的目的。
（二）车刀几何参数的选择
依工件材料不同，常用硬质合金车刀的合理几何参数选用推荐值见表3-1～表3-4。
表3-1 硬质合金车刀合理前角推荐值
表3-2 硬质合金车刀合理后角推荐值
表3-3 车刀主偏角的选用
表3-4 车刀副偏角和刃倾角的选用
（三）车削合理切削用量的选择
车刀合理切削用量的选择见表3-5。
表3-5 硬质合金刀具切削用量推荐表
（四）外圆端面车刀刀杆和刀片的选择
1. 外圆车刀刀杆的选择 选择车刀刀杆需要考虑到加工形态、刀具强度和经济性等因素。
（1）刀🌊杆选择主要根据加工形态。车削部位（外圆、端面、仿形等）与车刀的移动方向（前进式或﷽后退式进给）不同，能够使用的刀杆种类也各不相同。
（2）各刀杆可以对应的加工形态由安装刀片时的主偏角决定。一般不要求90°垂直切削（直角加工）时，如果选择主偏角90°以下的车刀杆，可以选用正方形刀片的刀杆，比较经济。端面采用后退进给方式切削时，由于切屑处理的要求，需选择主偏角105°以上的车刀杆与刀片。主偏角在95°以下时切屑处理非常困难，不推荐使用。主偏角在90°以下时不🗹可以进行后退加工。在倒角加工中选择主偏角45°～60°的刀杆。负的副偏角为端面切削专用。
2. 外圆端面车刀刀片的选择 车刀刀片的选择与刀具材料的选择同样重要，需要考虑到加工工序、工件材质、切削条件等。💯选择最൩佳刀片可以提高加工效率、降低加工成本。
（1）刀片形状的选择，需要综合考虑加工形态、切削刃强度、夹紧强度、经济性等。CNC车床越来越普及，可以同时加工外圆和端面的刀片ꦇ应用最多。适合这些加工的80°菱形刀片可以对应粗加工到精加工的广泛领域。仿形加工则使用55°菱形或35°菱形刀片。切削刃强度虽不如80°菱形，但却能对应最广泛加工形态的形状。选择55°还是35°，需要根据工件形状而定。其他的还有适合螺纹加工、切槽加工、切断加工等的刀片形状。
（2）刀片刀尖角越大切削刃强度越高，有利于断续切削，但易受加工形态的制约。连续切削等稳定的切削加工中，使用切削刃强度稍差一些、但刃数较多的正三角形刀片比较有效。选用刀尖角为82°的不等边不等角六边形的三角形刀片，可弥补此缺陷。背吃刀量小时，使用保证切削刃强度的、等边不等角六边形（80°）刀片也很有效。圆形刀片强度最佳，最适于要求良好的加工面时使用，由于背分力大，加工细长、薄壁工件时易发生振动，更换刃角时的管理也较困难。刀片尺寸大、厚，或立装式刀片，其夹紧强度大，适合重切削。80°菱形刀片的切削刃长，可以两面定位，所♒以夹紧强度大，利于断续切削和重切削。
（3🦂）使用负角刀片时，正方形刀片最为经济，因为正方形刀片单面4个刃、两面8个刃都可以使用，而且刀尖角为90°，强度高。次之的是单面3个刃、两面6个刃的正三角形刀片。
（4）刀尖圆弧半径指刀片刀尖的圆弧大小。刀尖圆弧半径越大，加工面精度越高、刀尖强度也越大，但会造成径向分力增大，易引起振动、切屑处理较难。另外，切削刃位置后退，加工直径变大。相反，刀尖圆弧半径减小，加工直径🍸随之减小。一般使用的刀尖圆弧半径范围是0.4～1.2mm，但从刀尖强度角度考虑，重切削时要选择大的刀尖圆弧🌌半径，精加工时则选择较小的刀尖圆弧半径。
（五）内孔加工时刀片形式的选择
内孔加工时刀片形状的选择基本上与外圆加工时方💦法相同。但内孔加工时刀具的悬伸量较大，无法进行重切削，因此几乎不需考虑不同形状的夹紧🌼强度问题。
（1）随着刀尖圆弧半径增大，背向分力增大🎀。背向分力使刀杆发生弯曲变形，必须防止发生振动。背吃刀量小时需要注意刀尖圆弧半径增大引起的切屑处理性恶化及切屑排除方向发生变化的问题。内孔加工时须从工件的内部排出切屑，排屑方向发生微小的变化就有可能造成切屑排出困难。
（2）进行小径的内孔加工时，为了防止刀片与内ജ壁面干涉，若使用负角刀片，则需选用大的负前角。这样做会使切削力增大，易引起高频振动，所以内孔加工🔯中通常使用刀片带后角的正角刀片。若加工直径较大，从经济性角度考虑使用负角刀片较为妥当。
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