車刀角度在車削刃磨教學中的應用

王春紅

摘 要：車刀刃磨是車工初學者必須掌握的基礎知識。了解車刀角度和車刀刃磨的關系，是初學車工的學生理解和更好地掌握刀具刃磨知識的關鍵。本文闡述了車刀角度在車削刃磨教學中的應用及效果。

關鍵詞：刀具角度 刃磨 車工

在車床上進行切削工作主要依靠主軸帶動工件的旋轉主運動和刀具的進給運動相互工作來完成，所以車刀角度的選擇合理與否，車刀的角度正確與否，都直接影響到工件的加工質量和切削效率。

切削加工中，車刀前后刀面處于劇烈的摩擦和切削熱的作用下，會使切削刃口變鈍而失去切削能力，只有通過刃磨才能使切削刃口恢復和保持正確的角度。而車刀的刃磨有機械刃磨和手工刃磨兩種，雖然機械刃磨質量好、效率高，操作方便，但在小型加工廠仍以手工刃磨為主，所以車工必須掌握手工刃磨車刀的技術方法。因而對于一個車床操作工人來說，不僅要懂切削原理和車刀角度知識，還必須熟練地將所選角度應用到刃磨中去。下面以90°外圓車刀為例分析角度和刃磨關系。

一、對車刀角度進行分析

車刀切削部分有六個獨立的基本角度：主偏角kr、副偏角kr，前角γo、主后角αo、副后角αo和刃傾角λs，還有兩個派生角度：刀尖角εr和楔角βo。

1.基面投影面內的角度

（1）主偏角kr：主要影響車刀的散熱條件、切削分力的大小和方向的變化及對切屑厚薄的影響。選擇其大小時主要考慮工件的形狀和剛性。

（2）副偏角kr：主要減少刀具副刃對工件已加工表面的接觸，影響工件的已加工質量和車刀的強度。

（3）刀尖角εr。

2.正截面投影面內的角度

（1）前角γo：前角的大小主要影響刀具刃口的鋒利程度、切削力的大小及車刀的強度和散熱情況。在刀體強度允許的情況下，應盡量選擇較大的前角以減小切削力提高刀具的鋒利程度。

（2）主后角αo：主要是減小后刀面與工件上過渡表面之間的接觸，以提高加工質量，提高刀具的使用壽命。

（3）楔角βo。

3.副截面投影面內的角度

副后角αo：一般和主后角αo角度想到，但在切斷等這樣的特殊情況下，為了保證車刀強度，副后角應選較小的數值。

4.切削平面投影面內的角度

刃傾角λs：主要控制切屑的排出方向。當具有負值刃傾角時，可增加刀具的強度，并在刀具進行沖擊切削時能保護刀尖。

二、車刀的刃磨

第一，磨去車刀前、后面上的焊渣，并將車刀地面磨平。

第二，粗磨主后面刃磨時，需要考慮車刀將要形成的角度，使刀具軸線平行于砂輪中心軸線，刀具后刀面對應砂輪處于略高于砂輪中心的水平位置。為了形成刀具的主偏角和主后角的角度，將車刀向左前一個角度讓出主偏角的角度，將車刀在傾斜處主偏角的角度后再向上翻轉一個后角的角度，然后保持姿勢，在刃磨過程中左右輕輕移動，直到角度磨出。

第三，粗磨副后面刃磨時，同樣需要考慮車刀將要形成的角度，使刀具處于略高于砂輪中心的水平位置。為了形成刀具的副偏角的副后角的角度，使刀具軸線垂直于砂輪中心軸線，副后刀面對應砂輪處于略高于砂輪中心的水平位置。然后將車刀前面部分抬起一個副后角的角度，同時車刀后面部分向右偏移一個小的角度，目的是為了修出副偏角的角度，保持姿勢，在刃磨過程中左右輕輕移動，直到角度刃磨出。

第四，粗精磨前刀面，使刀具前刀面對應砂輪，刀具軸線平行于砂輪中心軸線，將刀具沿軸線方向向操作者方向翻轉一個前角的角度，同時讓刀具刀柄部分向砂輪方向水平旋轉一個刃傾角的角度，保持姿勢，左右輕輕移動刃磨刀具，修出前角及刃傾角，保證前角前角γo=3°～5°，刃傾角λs=0°～3°。

第五，粗精磨后刀面和副后刀面。在粗磨的基礎上再加以精磨，最后保證主偏角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，刃磨刀尖圓弧，即將后刀面和副后刀面的交線進行倒圓一個很小的半徑，目的是為了保證刀尖強度，提高刀具的使用壽命。

第七，研磨。在砂輪上刃磨出來的車刀，由于砂輪的粒度及使用情況，可能會導致切削刃有時會不夠光潔平滑。這樣的車刀在使用時不僅會影響工件的加工質量，而且會降低刀具的使用壽命，切削中還可能會崩刃。所以手工刃磨的車刀還要用油石研磨。研磨時，手持油石在刀面上沿刀刃來回移動，保證動作平穩，用力均勻。最終消除刃磨后的痕跡，使刀面粗糙度值達到Ra0.4～0.2μm。

總之，要想在加工過程中獲得更好的加工質量，合理正確地刃磨刀具是至關重要的一個因素。在教學和學生的學習過程中，必須將刀具的角度和不同角度對生產過程的影響加以分析并掌握，才能很好地利用角度知識刃磨出合理角度的刀具。

參考文獻：

[1]彭德蔭.車工工藝與技能訓練[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2002.

[2]王為健.金屬切削原理與刀具[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2007.

（作者單位：南陽市高級技工學校）