車削加工是機械制造加工工藝的主要工序。特別是在重型機械加工制造業中，工件結構尺寸堪稱巨型，重量高達60～80t，甚至上百噸，加工設備重型臥車回轉直徑達到6m，重型立車可達到10m。重型車削加工與普通加工相比，切削深度大、切削速度低、進給速度慢。加工余量達單邊35～50mm，加之切削過程中工件平衡差，加工余量分布不均勻，機床的某些部件不平衡等因素引起的振動，使加工的動態不平衡過程要消耗很多的機動時間和輔助時間。所以加工重型零件，提高生產率或機器設備的利用率，必須從增大切削層厚度和進刀量入手，要重點考慮切削用量和刀具的選擇，改善刀具結構和幾何形狀，將刀具材質的強度特點考慮進去，以求提高切削用量，顯著降低機動時間。
1、刀具材料的選擇
切削常用的刀具材料主要有高速鋼、硬質合金、立方氮化硼（CBN）、陶瓷等。重型切削深度一般可達30～50mm，余量不均，工件表面有硬化層，粗加工階段的刀具磨損以磨粒磨損形式為主：切削速度一般為15～20m/min，盡管速度值處于積屑瘤發生區，但切削的高溫足使切屑與前刀面的接觸點處于液態，減小了摩擦力，抑制了積屑瘤生成。刀具材料的選擇要耐磨損、抗沖擊。陶瓷類刀具硬度高，但抗彎強度低，沖擊韌性差，不適于余量不均的重型車削，CBN存在同樣的問題。硬質合金卻有較低的摩擦系數，可降低切削時的切削力及切削溫度，大大提高刀具耐用度，適于高硬度材料和重載車削粗加工。硬質合金分為鎢鈷類（YG）、鎢鈷鈦類（YT）和碳化鎢類（YW）。加工鋼料時，YG類硬質合金的強度和韌性好，但高溫硬度和高溫韌性較差：重型車削時工件塑性變形大，摩擦劇烈，切削溫度高，因此在重型車削中很少用YG類硬質合金。YT類硬質合金有高硬度和耐磨性、高耐熱性、抗粘結擴散能力和抗氧化能力，是重型車削常用的刀具材料，適于加工鋼料。然而在低速車削時，切削過程不平穩會造成YT類合金的韌性差，產生崩刃：尤其是加工一些高強度合金材料時，YT類硬質合金耐用度下降快，無法滿足使用要求。在這種情況下應選用YW類刀具或細晶粒、超細晶粒合金刀具（如643等）。細晶粒合金的耐磨性好，更適用于加工冷硬鑄鐵類產品，效率較YW類刀具可提高1倍以上。用硬質合金刀具提高重型加工的車削速度，是提高生產率的關鍵之一，也是縮短生產循環期的有利因素。工序中分幾個行程切除大余量，每次的切削深度很小，而利用硬質合金刀具的切削性能，切削速度就會大大提高。
2、刀具角度的選擇
重型車削粗加工階段，工件外表面的鍛造氧化皮、裂紋、鏟坑、鑄造夾雜、氣孔等缺陷都易導致刀具破碎，因此應選擇合理刀具角度。重型加工條件下，因粗加工要切除很厚的切屑，車刀一般采用前角g=8°～12°，而普通g=15°。切削刃傾角l=10°～18°。如果減小前角，即增大切削角，可在某種程度上增加切削刃的強度。應指出：減小前角，切削力增大，但在g由15°變到10°時，切削力增加得很小，而增大的工作前角和楔角，提高了刀刃的鋒利性和刀尖強度3尤其是在工件很重，旋轉帶有沖擊性的負荷時，切削刃的刃傾角l=10°～18°創造了最有利的切削條件，因而在切削時，沖擊力的作用點離開了刀尖，可防止刀尖破碎。同時，在主切削刃上開有1mm左右寬的負倒棱、R2mm左右的刀尖圓角以提高刀刃的抗沖擊性能，但刀具安裝角度還要根據實際情況調整。
3、刀具結構的選擇
粗加工階段切削余量大，對刀具的剛性要求較高。一般而言，整體刀具剛度好，但結構笨重，裝卸困難：而機夾刀具拆卸靈活，動剛度也可滿足加工要度。機夾刀具的刀片材質選擇及夾持結構對加工精度很重要，實際加工中發現，偏心銷夾緊和勾頭壓緊式不適合重型粗加工，因為粗加工時工藝系統振動大，常使壓緊機構松動，導致刀片損壞：上壓式結構也常因阻礙了切屑的流出而造成壓塊的損壞。機夾刀具的制造精度要求也很高，因為即使微小的誤差，也能使定位機構變成承力機構，由于重型切削的加工過程中切削力很大，易使刀具損壞。經實際加工驗證，圖1所示結構的刀具更適于重型車削的粗加工。
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