车床切削刀具在车床制造过程中起着至关重要的作用。它们决定了最终原型零件的精度、质量和光洁度。建议使用硬质合金或金刚石制成的高质量切削刀具。
车刀是CNC加工中使用最广泛的刀具之一，作为一名优秀的CNC加工工程师，必须对车刀有深入的了解。
本文将探讨各种车床切削刀具类型及其实际应用。
车床刀具类型-按加工方法分类
1. 车削刀具
车刀是最常用的车床切削刀具类型。它们用于车削工序，即将工件（通常是圆柱形）加工成特定的直径、表面光洁度和长度。
车削刀具有多种设计，包括圆头、方头、切断刀和螺纹刀。刀具的形状和尺寸取决于工件的尺寸、材质和所需的表面光洁度。根据具体应用，车削装置通常由高速钢 (HSS) 或硬质合金制成。
2. 镗刀
钝刀用于在工件上扩大或创建内部圆柱面的操作。钝刀旨在去除工件内部的材料，以加工出具有高精度和表面光洁度的圆柱形孔。它加快了直径扩展的速度，适用于车削大孔或深孔。
钝刀有多种设计，包括粗加工、精加工、直刀和斜刀。所用钝刀的类型取决于工件尺寸、材料以及所需孔的长度和光洁度。钝刀通常由高速钢或硬质合金制成。
3.开槽和切断刀具
开槽刀具和切断刀具用于创建凹槽或将工件分离成两个部分。开槽刀具用于在工件表面创建凹槽，而切断刀具则用于进行切割，将工件分成两个部分。
开槽刀和切断刀有多种设计，包括直刀、斜刀和圆刀，以及方形和菱形开槽刀。
开槽或切断刀具的尺寸和形状取决于工件上需要加工的凹槽或切口的尺寸和形状。这些刀具通常由高速钢或硬质合金制成。
4. 螺纹切削刀具
螺纹车刀包括内螺纹车刀和外螺纹车刀，由刀架和刀片组成，刀片表面具有独特的形状，适用于不同类型原型零件的螺纹加工。
螺纹车刀在机械加工中的应用十分广泛，切削效率高，操作简便，重复使用率高。
5. 滚花工具
滚花是在零件表面添加滚花的工艺。滚花工具会在零件表面形成不同类型的凹凸图案，从而增强抓握力。
滚花刀有各种尺寸，包括菱形滚花刀和直线滚花刀。滚花刀设计部分的尺寸决定了滚花的形状。通常，滚花刀由高速钢或硬质合金制成。
6. 端部切割工具
端部切削刀具用于对具有圆柱形和方形端部结构的零件进行端部切削。
端面铣刀的设计，包括单点端面铣刀和多点端面铣刀。端面铣刀的尺寸和形状取决于零件接触面的尺寸、表面光洁度和零件材质。端面铣刀的材质通常为高速钢或硬质合金钢。
7.倒角工具
倒角刀具适用于加工螺栓上的斜面或凹槽——对零件的直角或尖角进行倒角。当需要进行大批量倒角时，需要使用带有侧倒角的专用倒角刀具。
8.成型工具
成型模具是用于加工不同类型零件形状的工具。使用时，需要使用专用盖或支架来固定成型模具。成型模具通常用于切削内半径、外半径等零件。
9. 倒钝工具
背镗刀有两种半径：1）创建预钻孔，2）在零件上钻孔。
10. 铰孔工具
铰孔工具用于对孔进行精加工，适用于对孔精度要求较高的零件。
11. 钻具
钻孔刀具是机械加工中必不可少的工具，顾名思义，钻孔刀具就是用来加工孔的。
12. 去毛刺工具
去毛刺工具的种类很多，常用的有锉刀、角刀、圆角刀、手术刀等，根据不同的需求选择不同的去毛刺工具。
车床刀具类型——按材料分类
数控车刀的材料有很多种，根据产品结构和车削件的材质来选择。常用的刀具材料有以下几种。
PCD车刀
PCD刀具，全称为聚晶金刚石刀具，导热性好，适用于加工铜、铝、碳纤维复合材料等。PCD是钻孔的首选刀具，但不能加工含铁的金属。
CBN 车削刀具
CBN刀具硬度极高，是最耐磨的刀具之一。CBN刀具的导热系数是纯铜的3.2倍，陶瓷刀具的25倍，硬质合金的20倍。适用于切削淬火钢、冷硬铸铁和高速钢。
高速钢 (HSS)
高速钢具有高硬度、耐磨、耐热等特点，适用于加工硬度在HRC30以内的材料，如铝、塑料（ABS&POM&PEEK）、合金钢、铜等材料。
碳化物
硬质合金刀具是由钨钴等金属粉末经高温烧结而成，具有极高的硬度和耐磨性，是攻丝加工的首选刀具。
适用于加工硬度在HRC45以内的材料，如不锈钢、球墨铸铁、钛合金、高温合金等。
陶瓷车刀
陶瓷车刀具有优异的高温硬度和耐磨性，适用于高速、高温加工，通常用于铸铁、高温合金、热喷涂材料等。
车床切削刀具 类型– 按结构分类
整体式车刀
整体车刀一般由高速钢制成。该装置的两端均可加工。V形成形刀具可以加工外圆、端面和倒角。此类刀具更适合低速车削。
焊接车刀
焊接车刀又称硬质合金焊接车刀，由刀柄和刀刃两部分组成，刀柄和刀刃均用铜熔接而成，包括外螺纹刀头和切刀。
可转位机械夹紧车刀
该类车刀由刀架、刀片、刀粒、夹紧元件等组成，可以灵活更换刀粒和刀片，适用于加工各种结构的零件。
包括切槽刀具、内螺纹刀具、内孔车削刀具、精加工刀具、内切槽刀具、端面切槽刀具。
车床刀具类型-按进给方向分类
不同的进料方向又可分为三种，分别是：
左手工具
左手刀具从左向右切削材料。左手刀具的切削刃位于刀具右侧。适用于加工棒料的外径。左手刀具非常适合顺时针旋转的机床。
右手工具
右手刀具从右向左切削材料。右手刀具的切削刃位于刀具左侧。右手刀具适用于主轴逆时针旋转的机床。
圆鼻车床刀具
该刀具可左右移动切削，适合加工标准曲面，加工后的零件表面光滑。
主要用于模架的粗加工，平面精加工，侧面精加工，更适合材料硬度较高的模具粗加工。
如何选择车床刀具
车床刀具种类繁多，经验丰富的工程师会根据各种因素选择合适的刀具。选择时，您必须考虑以下几个因素：
材料类型
被切削的材料决定了车刀的类型。在选择车刀之前，需要分析零件的材料，包括材料硬度、耐磨性、弹性和厚度。这些特性是车削加工的基础。
如果加工零件的材质较硬，则需要选择硬质合金刀具或金刚石刀具。
工具形状
零件的结构决定了车刀的形状。切削刃的位置也决定了刀具的切削方向。
零件特点
不同类型的车刀可以加工不同的尺寸和形状。因此，您必须非常熟悉每种车刀的参数，才能选择合适的刀具。在数控加工中，复杂零件需要更多刀具组合。
常用材料的车削参数
切削三大要素是进给、切削速度、切削深度。
选择切削用量时，如果考虑加工效率，应首先采用最大的切削深度，然后选择较大的进给量，然后根据刀具的耐用度选择切削速度。
从加工质量的角度考虑，应采用较小的切削深度和进给速度以及较高的切削速度。
常用材料的车削参数：
铝板7075 6061 5082，2024
线速度100~150m/min
每转进给量 0.15~0.26mm/r
单侧切割深度在1.5mm以内
钢材：1018、4140、A36钢、A2钢、45钢
线速度80~150m/min
每转进给量 0.1~0.4mm/r
单侧切割深度在3mm以内
不锈钢: 303, 304, 316/L
线速度80~130m/min
每转进给量 0.1~0.2mm/r
单侧切割深度在2mm以内
铜：C360、铜260、C110
线速度100~150m/min
每转进给量 0.15~0.26mm/r
单侧切割深度在1.5mm以内
塑料：POM、PTFE、PEEK、尼龙、UHMW PE、PC
线速度65~100m/min
每转进给量 0.3~0.43mm/r
单面切割深度3~5mm
钛合金
线速度50~80m/min
每转进给量 0.05~0.15mm/r
单侧切割深度在0.8mm以内
常见问题
1.车床切削刀具刀片的常见表面涂层有哪些？
切削刀具的涂层主要有五种：氮化钛涂层、氮化钛碳化物涂层、氮化钛铝或氮化钛铝涂层、氮化铬铝涂层、金刚石涂层。
2. 车床刀柄的常见表面处理如何选择？
刀具表面通常采用化学镀镍或发黑处理。化学镀镍耐磨性强，厚度均匀，确保最佳精度，是理想的表面处理工艺。
3.车床切削刀具会影响零件的表面光洁度吗？
是的，这是肯定的。如果零件表面要求太高，那么我们必须选择合适材质的刀具。例如，如果表面光洁度要求达到0.4μm，Tirapid会选择宝石刀片。
结语
车床刀具是车削加工中必不可少的工具。机械工程师会根据原型产品的形状和材质选择合适的刀具类型。因此，刀具的种类和质量决定了产品的质量。
Tirapid 可加工多种材质，无论是易变形材料（PTFE&Delrin 150）还是钛合金，都拥有丰富的实践经验，可为您提供更多加工技术。
