车床与车刀入门：全面指南
车床与车刀入门：全面指南
车床，作为历史最悠久且最重要的机床之一，被誉为“机械加工之母”。它通过使工件旋转，同时用固定的刀具进行切削，来加工出圆柱形、圆锥形或其他旋转对称的零件。本文将系统性地介绍车床的类型、核心部件、常用车刀及其应用，为初学者提供一份全面的入门指南。
一、 车床的基本原理与主要类型
车床的基本工作原理是工件的旋转运动（主运动）与刀具的直线进给运动相结合，通过切削去除材料，从而形成所需的形状。
根据结构、精度和用途的不同，车床主要分为以下几类：
普通车床 / 引擎车床
最常见的传统类型，功能全面，适用于各种车削作业，如外圆、端面、钻孔和螺纹加工。非常适合单件小批量生产和维修车间。
数控车床
通过预先编程的计算机指令控制加工过程。具有高精度、高效率和良好一致性的特点，非常适合复杂形状零件的大批量生产。
台式车床
小型车床，安装在工作台上，主要用于教学、模型制作或小型精密零件的加工。
立式车床
主轴垂直放置，用于加工大型、重型且短粗的工件。工件的装夹和找正更为方便。
二、 认识车床的核心部件
要熟练操作车床，必须了解其关键组成部分：
主轴箱：内置主轴和变速机构，提供动力并使工件旋转。
床身：车床的基础，支撑所有其他部件，确保整体刚性。
尾座：位于床身另一端，可用于支撑长工件（通过顶尖）或安装钻头、丝锥等刀具。
刀塔：用于安装和固定车刀的部件。数控车床通常配备可转位的多工位刀塔。
进给箱：控制刀具移动（进给）的速度和方向。
床鞍与溜板：承载刀塔，可沿床身纵向和横向精确移动。
三、 常用车刀的种类与用途
车刀是执行切削任务的直接工具，根据形状和功能可分为多种类型。
按结构分类：
焊接式车刀：将硬质合金刀片焊接在钢制刀杆上，经济实用，但刀片不可转位。
可转位车刀：使用带有多个切削刃的标准化刀片，用机械夹固方式固定在刀杆上。当一个切削刃磨损后，可快速转位或更换新刀片，是现代加工的主流选择。
按功能与形状分类：
粗车刀
主偏角 90° 车刀：刀头强度高，主要用于工件的端面车削和台阶加工。
主偏角 45° 车刀：可以进行外圆和端面的复合加工，切削角度较平缓。
精车刀
刀尖通常带有圆弧，用于工件最终尺寸的精加工，以获得优良的表面光洁度。
切槽与切断刀
刀头窄长，专门用于在工件上车削沟槽或将其从原材料上切断。
螺纹车刀
刀尖形状根据螺纹的牙型（如60°公制螺纹）精确磨制，用于车削内外螺纹。
内孔车刀
也称为镗刀，刀杆细长，可伸入工件上预先钻好的孔中进行内壁的镗削加工。
成型车刀
刀尖形状与工件所需的特定轮廓一致，可一次进给加工出复杂形状。
四、 车刀几何角度与材料
主要角度：
前角：影响切屑的流出和切削力。
后角：避免刀具后刀面与工件已加工表面产生摩擦。
刃倾角：控制切屑流向并影响刀尖强度。
刀尖圆弧半径：影响表面粗糙度和刀尖强度。半径越大，表面光洁度通常越好，但切削力也会增大。
刀具材料：
高速钢：韧性好，可磨削出锋利的刃口，但耐热性较差。
硬质合金：现代主流，硬度高、耐磨、耐高温。常通过涂层技术进一步提升性能。
陶瓷/ CBN/ 金刚石：用于高速精加工或高硬度材料（如淬火钢、有色金属）的加工。
五、 安全操作须知
操作车床必须将安全放在首位：
始终佩戴防护眼镜，穿紧身工作服，长发必须盘起。
确保工件和刀具都已牢固夹紧。
在主轴完全停止旋转前，切勿用手触碰工件或切屑。
使用合适的切削液，以降低温度、提高加工质量和刀具寿命。
熟悉急停按钮的位置。
掌握车床和车刀的基础知识是踏入机械加工世界的第一步。从理解车床的类型和结构，到根据加工内容选择合适的车刀，每一步都至关重要。建议初学者从普通车床开始，在实践中有意识地观察不同刀具的切削效果，逐步积累经验，最终能够熟练地驾驭这一强大的制造工具。
