刀具角度

第一章金属切削加工的基础知识第二节金属切削刀具

*刀具结构及其几何形状

刀具分类：按工种：车刀、铣刀、刨刀、滚刀等

按功能：车刀、切断刀、螺纹刀、偏刀、尖刀、镗孔刀、成形刀等

刀具的形式：整体式、焊接式、机械安装式（压板压紧）

切削部分

在金属切削加工中,刀具虽然种类繁多,形状各不相间,但它们切削部分的几何形状与要素总是

以普通外圆车刀切削部分的几何形状为基本形态。无论刀具结构如何复杂,都是由普通外圆车刀切削部分演变或组合而成的。

（1）前刀面(Aγ),直接作用于被切金属层,并控制切屑经过时流出方向的刃面,简称前面。

（2）主后刀面(Aα)同工件的加工表面相互作用和相对着的刀面,简称后面,

（3）副后刀面(Aα′)同工件已加工表面相互作用和相对着的刀面,简称副后面,

（4）主切削刃(S) 前刀面与主后刀面的交线,简称主刃。它担负着主要切削工作。

（5）副切削刃(S′) 前刀面与副后刀面的交线,简称副刃。它配合主刃完成切削工作,并最终形成已加工表面。

（6）刀尖主切削刃与副切削刃的联接部位,或者是切削刃(刃段)之间转折的尖角过渡部分。它是切削负荷最重、条件最恶劣的地方。为了增加刀尖的强度与耐磨性,多数刀具都在刀尖处磨出直线或圆孤形过渡刃。

*刀具的静止参考系（ Pr — Ps — Po 系—正交平面参照系）

（1）静止参照系的假设条件：

假定运动条件：进给量 f=0

假定安装条件：刀尖与工件回转中心等高；

刀杆方向与进给方向垂直。

（2）辅助平面：

切削平面 Ps ：过切削刃上一点，与加工表面相切的平面。

基面 Pr ：过切削刃上同一点，与切削速度相垂直的平面。

正交平面 Po （主剖面）：过切削刃上同一点，与切削平面和基面相垂直的平面。

辅助平面

*刀具标角度的定义：

刀具的标注角度是指静止状态下，在工程图上标注的刀具角度。（下面以车刀为例介绍刀具的标注角度）

1. 刀具标注前角γ0：在正交平面内测量的，前刀面与基面的夹角。

前角的标注

*前角的作用：前角↑ 切屑变形↓切削力↓刃口强度↓前刀面磨损↓ 导热体积↓

*刀具前角的选用：加工塑性材料选大前角

加工脆性材料、断续切削选小前角

加工硬材料选用负前角

2. 刀具标注注后角α0：在正交平面内测量的，后刀面与切削面的夹角。

后角的标注

后角的作用：后角↑ 后刀面与加工表面间的摩擦↓ 后刀面磨损↓ 刃口强度↓ 导热体积↓刀具后角的选用：粗加工选小后角

精加工选大后角

选大前角时选小后角以增大刃口强度

3. 主偏角Kr：在基面内测量的，主切削刃与进给方向的夹角。主偏角标注

4. 副偏角Kr'：在基面内测量的，副切削刃与进给反方向的夹角。副偏角标注

主偏角的作用：主偏角↑ 切削刃工作长度↓ 刀尖强度↓ 导热体积↓ 径向分力↓

刀具主偏角的选用：一般为30~75 °，加工细长工件采用90~93 °

副偏角的作用：副偏角↑ 副后面与工件已加工表面摩擦↓ 刀尖强度↓ 表面粗糙度↑刀具副偏角的选用：一般为5~20 °，特殊要求可采用Kr'=0 °的修光刃

5. 刃倾角λS ：在切削平面内测量的，主切削刃与基面的夹角。刃倾角的标注

刃倾角的作用：

（ 1 ）影响排屑方向：λS ＞0°（刀尖最高）排向待加工表面；λS ＜0°（刀尖最低）排向已加工表面；

λS = 0 ° 前刀面上卷曲；

（ 2 ）影响切入切出的稳定性

（ 3 ）影响背向分力大小：

刀具刃倾角的选用：精加工取λS ≥ 0°

粗加工取λS ＜0°

时可适当减小前角γ0；加工高硬度难加工材料时，采用负前角 ( γ0 < 0° ) 。加工细长工件采用λS ＞0°

*刀具角度的选择原则：

1）粗加工塑性材料时，选择大前角γ0 ，小后角α0 ，小主偏角 Kr ，较小或负的刃倾角λs ；加工脆性材料时可适当减小前角γ0；加工高硬度难加工材料时，采用负前角 ( γ0 < 0° ) 。2）精加工时，一般选择较大后角α0，较小的前角γ0，非负的刃倾角（λs ≥ 0°），加工细长轴时选择大主偏角 Kr 。

例题：

下图为外圆车削示意图，在图上标注：

（ 1 ）主运动、进给运动和背吃刀量；

（ 2 ）已加工表面、加工（过渡）表面和待加工表面；

（ 3 ）基面、主剖面和切削平面；

（ 4 ）刀具角度γ0 ＝15°、α0＝6°、 Kr＝55°、Kr'＝45°、λS ＝－10° 。

内圆车刀角度标注：

端面车刀角度标注：前角有正、负、零之分，前刀面到基面上方，刃口增后，如图示γo=-5°。

切断车刀角度标注：

*刀具工作角度：

刀具工作参考系（ Pre — Pse — Poe ）刀具工作角度又称刀具切削角度：刀具实际切削条件下的实际角度。

工作参考系与静止参考系的差别：工作条件下，合成切削速度为主运动与进给运动的合成速度；而静止条件下合

成速度与切削速度是一致的。通常情况下Vf<

较大时或安装误差较大时必须考虑其影响。如：车螺纹、铲背、钻孔等。刀具的安装条件变化也引起了参考系的

变化。

*对工作角度的影响：

（ 1 ）进给对工作角度的影响

横向进给和纵向进给时：γ0e =γ0+μ，α0e =α0-μ。工作前角增大，工作后角减小。

横向进给工作角度

纵向进给工作角度：

（ 2 ）刀尖安装高低对工作角度的影响：

车外圆刀尖安装偏高（低）：工作前角增大（小），工作后角减小（大）；镗内孔刀尖安装偏高（低）：工作前角减小（大），工作后角增大（小）。

可根据轴向剖面图定性判断工作角度的变化规律。

车外圆

镗内孔

（ 3 ）刀杆中心线与进给方向不垂直时工作角度变化

1.2.2 刀具材料

*刀具材料的基本性能:

1) 高硬度

2) 高耐热性

3) 足够的强度和韧性

4) 高耐磨性

5) 良好的工艺性

五个基本性能相互联系，又相互制约，应根据具体加工条件，抓主要性能，兼顾其它。常用刀具材料的种类及应用。

车刀几何角度的选择方法

车刀几何角度的选择方法 车刀几何角度是指车刀切削部分各几何要素之间，或它们与参考平面之间构成的两面角或线、面之间的夹角。它们分别决定着车刀的切削刃和各刀面的空间位置。根据“一面二角”理论可知，车刀的独立标注角度有六个，它们分别是：确定车刀主切削刃位置的主偏角Kr和刃倾角λs；确定车刀前刀面Ar与后刀面Aa的前角ro和后角ao；确定副切削刃及副后刀面Aa′的副偏角Kr′和副后角ao′。 这些几何角度对车削过程影响很大，其中尤其以主偏角Kr、前角ro、后角ao和刃倾角λs的影响更为突出，科学合理地选择车刀的几何角度，对车削工艺的顺利实施起着决定性作用。下面就从车刀几何角度对切削力、切削热和刀具的耐用度的影响分析着手，本着使切削轻便、质量稳定，延长刀具使用寿命的宗旨，确定科学的车刀几何角度的一般性原则。 一、车刀几何角度对切削力的影响 在金属切削时，刀具切入工件，将多余材料从工件上切除会产生强烈的力的作用，这些力统称为切削力。切削力主要来源于被加工材料在发生弹性和塑性变形时的抗力和刀具与切屑及工件表面之间的摩擦作用。根据切削力产生的作用效果的不同，可将切削力分解成三个相互垂直方向的分力。它们分别是：主切削力Fz，进给抗力Fx和切深抗力Fy，其中Fz是切削总力Fr沿主运动切向分解而得，是计算车刀强度，设计机床零件，确定机床功率的主要依据；Fx也叫轴向力，它是Fr 沿工件轴向的分力，是设计进给机构，计算车刀进给功率所必需的；Fy也叫径向力，它是Fr沿着工件径向的分力，它不消耗机床功率，但是当机床或工艺系统刚度不

足时，易引起振动。 1、前角ro对切削力的影响 前角ro增大，剪切角Φ随着增大，金属塑性变形减小，变形系数ξ减小，沿前刀面的摩擦力减小，因此切削力减小。但对于脆性材料而言，前角ro的变化则不会对车削力产生较大的影响，这是因为脆性材料在车削时，切屑变形和加工硬化都很小，变形抗力自然会随之减小。同时，实验还证明，前角ro的增大，对切削分力Fx、Fy的影响程度也不一样，当主偏角Kr较大时，对Fx的影响较明显，而当主偏角Kr较小时，则对Fy的降低幅度更大些。 2、主偏角Kr对切削力的影响 主偏角Kr的改变，使得切削面积的形状和切削分力Fxy的作用方向改变，从而使切削力也随之变化。实验证明，主偏角Kr增大，切削厚度也随之增大，切削变厚，切削层的变形减小，因此主切削力也随之减小，如图3所示。但当Kr增大到60°－75°后，Fz又随着Kr的增大而有所回升，这是因为此时刀尖圆弧所占的切削工作比例增大，使切屑变形和排屑阻力增大，又使主切削力Fz增大。根据切削力分解公式：Fy＝FxycosKr；Fx＝FxysinKr可知，主偏角Kr增大，使Fy减小，Fx增大，这有利于减轻工件的变形和系统的振动。因此，在工程上我们往往采用较大主偏角的车刀切削细长轴类零件，来减小径向分力Fy。 3、刃倾角λs对切削力的影响 刃倾角λs对主切削力Fz影响很小，但对进给抗力Fx和切深抗力Fy的影响较大。当λs减小时，使刀具受到的正压力的方向发生了变化，从而改

CNC加工中心刀具的选择与切削用量的确定

CNC加工中心刀具的选择与切削用量 的确定 收藏此信息打印该信息添加：佚名来源：未知 刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用C AD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。 现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。 1.数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。 根据刀具结构可分为： 1)整体式； 2)镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种； 3)特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。

根据制造刀具所用的材料可分为： 1)高速钢刀具； 2)硬质合金刀具； 3)金刚石刀具； 4)其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等 从切削工艺上可分为 : 1)车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； 2)钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等； 3)镗削刀具； 4)铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： 1)刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小； 2)互换性好，便于快速换刀； 3)寿命高，切削性能稳定、可靠； 4)刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； 5)刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； 6)系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。 2.数控加工刀具的选择

硬质合金车刀几何角度选择原则

●硬质合金车刀合理前角、后角的参考值 (1)前角的选择 增大前角，可减小切削变形，从而减小切削力、切削热，降低切削功率的消耗，还可以抑制积屑瘤和鳞刺的产生，提高加工质量。但增大前角，会使楔角减小、切削刃与刀头强度降低，容易造成崩刃，还会使刀头的散热面积和容热体积减小，使切削区局部温度上升，易造成刀具的磨损，刀具耐用度下降。 选择合理的前角时，在刀具强度允许的情况下，应尽可能取较大的值，具体选择原则如下： 1)加工塑性材料时，为减小切削变形，降低切削力和和切削温度，应选较大的前角，加工脆性材料时，为增加刃口强度，应取较小的前角。工件的强度低，硬度低，应选较大的前角，反之，应取较小的前角。用硬质合金刀具切削特硬材料或高强度钢时，应取负前角。 2)刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较高时，应取较大的前角。如高速钢刀具的前角比硬质合金刀具的前角要大；陶瓷刀具的韧性差，其前角应更小。 3)粗加工、断续切削时，为提高切削刃的强度，应选用较小的前角。精加工时，为使刀具锋利，提高表面加工质量，应选用较大的前角。当机床的功率不足或工艺系统的刚度较低时，应取较大的前角。对于成形刀具和在数控机床、自动线上不宜频繁更换的刀具，为了保证工作的稳定性和刀具耐用度，应选较小的前角或零度前角。 (2)后角的选择 增大后角，可减小刀具后刀面与已加工表面间的摩擦，减小磨损，还可使切削刃钝圆半径减小，提高刃口锋利程度，改善表面加工质量。但后角过大，将削弱切削刃的强度，减小散热体积使散热条件恶化，降低刀具耐用度。实验证明，合理的后角主要取决于切削厚度。其选择原则如下： 1)工件的强度、硬度较高时，为增加切削刃的强度，应选较小后角。工件材料的塑性、韧性较大时，为减小刀具后刀面的摩擦，可取较大的后角。加工脆性材料时，切削力集中在刃口附近，应取较小的后角。 2)粗加工或断续切削时，为了强化切削刃，应选较小的后角。精加工或连续切削时，刀具的磨损主要发生在刀具后刀面，应选用较大的后角。 3)当工艺系统刚性较差，容易出现振动时，应适当减小后角。在一般条件下，为了提高刀具耐用度，可增大后角，但为了降低重磨费用，对重磨刀具可适当减小后角。 为了使制造、刃磨方便，一般副后角等于主后角。下表1给出了硬质合金车刀合理后角的参考值。 表1 硬质合金车刀合理前角、后角的参考值

数控刀具材料及选用

数控刀具材料及选用，再也不用盲目选刀 加工设备与高性能的数控刀具相配合，才能充分发挥其应有的效能，取得良好的经济效益。随着刀具材料迅速发展，各种新型刀具材料，其物理、力学性能和切削加工性能都有了很大的提高，应用范围也不断扩大。 一. 刀具材料应具备基本性能 刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。因此，刀具材料应具备如下一些基本性能： (1) 硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。 (2) 强度和韧性。刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。 (3) 耐热性。刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。 (4) 工艺性能和经济性。刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能；磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。 二.刀具材料的种类、性能、特点、应用 1．金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用 金刚石是碳的同素异构体，它是自然界已经发现的最硬的一种材料。金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能，在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中，金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。 ⑴金刚石刀具的种类 ①天然金刚石刀具：天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了，天然单晶金刚石刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002靘，能实现超薄切削，可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。 ②PCD金刚石刀具：天然金刚石价格昂贵，金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石

刀具角度选用原则

刀具几何角度的作用及选择原则 答： 1是前角； 2是后角； 3是副偏角； 4是刀尖角； 5是主偏角； 6是副后角； 7是副前角； 8是刃倾角 名称：前角 作用：加大前角，刀具锋利，切削层的变形及前面摩擦阻力小，切削力和切削温度可减低，可抑制或消除积屑瘤，但前角过大，刀尖强度降低； 选择原则：

（1）工件材料的强度、硬度低，塑性好时，应取较大的前角；反之应取较小的前角；加工特硬材料（如淬硬钢、冷硬铸铁等）甚至可取负的前角 （2）刀具材料的抗弯强度及韧性高时，可取较大的前角 （3）断续切削或精加工时，应取较小的前角，但如果此时有较大的副刃倾角配合，仍可取较大的前角，以减小径向切削力 （4）高速切削时，前角对切屑变形及切削力的影响较小，可取较小前角 （5）工艺系统钢性差时，应取较大的前角 名称：后角 作用：减少刀具后面与工件的切削表面和已加工表面之间的摩擦。前角一定时，后角愈锋利，但会减小楔角，影响刀具强度和散热面积。选择原则： （1）精加工时，切削厚度薄，磨损主要发生在后刀面，宜取较大后角；粗加工时，切削厚度大，负荷重，前、后面均要发生磨损、宜取较小后角 （2）多刃刀具切削厚度较薄，应取较大后角

（3）被加工工件和刀具钢性差时，应取较小后角，以增大后刀面与工件的接触面积，减少或消除振动 （4）工件材料的强度、硬度低、塑性好时，应取较大的后角，反之应取较小的后角；但对加工硬材料的负前角刀具，后角应稍大些，以便刀刃易于切入工件； （5）定尺寸刀具（如内拉刀、铰刀等）应取较小后角，以免重磨后刀具尺寸变化太大； （6）对进给运动速度较大的刀具（如螺纹车刀、铲齿车刀等），后角的选择应充分考虑到工作后角与标注后角之间的差异； （7）铲齿刀具（如成形铣刀、滚刀等）的后角要受到铲背量的限制，不能太大，但要保证侧刃后角不小于2°。 名称：主偏角 作用： （1）改变主偏角的大小可以调整径向切削分力和轴向切削分力之间的比例，主偏角增大时，径向切削分力减小，轴向切削分力增大；（2）减小主偏角可减小削厚度和切削刃单位长度上的负荷；同时主切削刃工作长度和刀尖角增大，刀具的散热得到改善，但主偏角过小会使径向切削分力增加，容易引起振动。 选择原则：

刀具角度

精心整理 1.2.1刀具切削部分的基本定 *刀具结构及其几何形状 刀具分类：按工种：车刀、铣刀、刨刀、滚刀等 按功能：车刀、切断刀、螺纹刀、偏刀、尖刀、镗孔刀、成形刀等 刀具的形式：整体式、焊接式、机械安装式（压板压紧） 切削部分 ????在金属切削加工中,刀具虽然种类繁多,形状各不相间,但它们切削部分的几何形状与要素总是以普通外圆车刀切削部分的 几何形状为基本形态。无论刀具结构如何复杂,都是由普通外圆车刀切削部分演变或组合而成的。 （1）前刀面(Aγ),直接作用于被切金属层,并控制切屑经过时流出方向的刃面,简称前面。 （2）主后刀面(Aα)同工件的加工表面相互作用和相对着的刀面,简称后面, （3）副后刀面(Aα′)同工件已加工表面相互作用和相对着的刀面,简称副后面, （4）主切削刃(S)前刀面与主后刀面的交线,简称主刃。它担负着主要切削工作。 （5）副切削刃(S′)前刀面与副后刀面的交线,简称副刃。它配合主刃完成切削工作,并最终形成已加工表面。 （6）刀尖主切削刃与副切削刃的联接部位,或者是切削刃(刃段)之间转折的尖角过渡部分。它是切削负荷最重、条件最恶劣的地方。为了增加刀尖的强度与耐磨性,多数刀具都在刀尖处磨出直线或圆孤形过渡刃。 *刀具的静止参考系（Pr—Ps—Po系—正交平面参照系） （1）静止参照系的假设条件： 假定运动条件：进给量f=0 假定安装条件：刀尖与工件回转中心等高； 刀杆方向与进给方向垂直。 （2）辅助平面： 切削平面Ps：过切削刃上一点，与加工表面相切的平面。 基面Pr：过切削刃上同一点，与切削速度相垂直的平面。 正交平面Po（主剖面）：过切削刃上同一点，与切削平面和基面相垂直的平面。辅助平面 *刀具标角度的定义：刀具的标注角度是指静止状态下，在工程图上标注的刀具角度。（下面以车刀为例介绍刀具的标注角度）1.刀具标注前角γ0：在正交平面内测量的，前刀面与基面的夹角。 前角的标注 *前角的作用：前角↑切屑变形↓切削力↓刃口强度↓前刀面磨损↓导热体积↓ *刀具前角的选用：加工塑性材料选大前角

刀具的选择

刀具的选择,如何选择刀具 1.豆丁网址：刀具的选择原则 2.（1）尽可能选择大的刀杆横截面尺寸，较短的长度尺寸进步刀具的强度和刚度，减小刀具振动； 3.（2）选择较大主偏角（大于75°，接近90°）；粗加工时选用负刃倾角刀具，精加工时选用正刃倾角刀具； 4.（3）精加工时选用无涂层刀片及小的刀尖圆弧半径； 5.（4）尽可能选择标准化、系统化刀具； 6.（5）选择正确的、快速装夹的刀杆刀柄。 7. 2.选择车削刀具的考虑要点 8.数控车床一般使用标准的机夹可转位刀具。机夹可转位刀具的刀片和刀体都有标准，刀片材料采用硬质合金、涂层硬 质合金等。 9.数控车床机夹可转位刀具类型有外圆刀、端面车刀、外螺纹刀、切断刀具、内圆刀具、内螺纹刀具、孔加工刀具（包 括中心孔钻头、镗刀、丝锥等）。 10. 11.首先根据加工内容确定刀具类型，根据工件轮廓外形和走刀方向来选择刀片外形(如图所示)。主要考虑主偏角，副偏 角(刀尖角)和刀尖半径值。 12. 13. 14.可转位刀片的选择： 15.(1)刀片材料选择：高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方碳化硼或金刚石。 16.(2)刀片尺寸选择：有效切削刃长度、主偏角等。 17.(3)刀片外形选择：依据表面外形、切削方式、刀具寿命等。 18.(4)刀片的刀尖半径选择 19.1)粗加工、工件直径大、要求刀刃强度高、机床刚度大时选大刀尖半径值。 20.2)精加工、切深小、细长轴加工、机床刚度小选小刀尖半径值。 21.3.选择铣削刀具的考虑要点 22.在数控铣床上使用的刀具主要立铣刀、面铣刀、球头刀、环形刀、鼓形刀和锥形刀等。如图所示。常用到面铣刀、立 铣刀、球头铣刀和环形铣刀。除此以外还有各种孔加工刀具，如钻头（锪钻、铰刀、丝锥等）镗刀等。 23.面铣刀（也叫端铣刀）如图所示，面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构和刀片机夹可 转位结构，刀齿材料为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。

刀具角度选用原则

刀具几何角度的作用及选择原则 答: 1就是前角; 2就是后角; 3就是副偏角; 4就是刀尖角; 5就是主偏角; 6就是副后角; 7就是副前角; 8就是刃倾角 名称:前角 作用:加大前角,刀具锋利,切削层的变形及前面摩擦阻力小,切削力与切削温度可减低,可抑制或消除积屑瘤,但前角过大,刀尖强度降低; 选择原则:

小的前角;加工特硬材料(如淬硬钢、冷硬铸铁等)甚至可取负的前角 (2)刀具材料的抗弯强度及韧性高时,可取较大的前角 (3)断续切削或精加工时,应取较小的前角,但如果此时有较大的副刃倾角配合,仍可取较大的前角,以减小径向切削力 (4)高速切削时,前角对切屑变形及切削力的影响较小,可取较小前角 (5)工艺系统钢性差时,应取较大的前角 名称:后角 作用:减少刀具后面与工件的切削表面与已加工表面之间的摩擦。前角一定时,后角愈锋利,但会减小楔角,影响刀具强度与散热面积。 选择原则: (1)精加工时,切削厚度薄,磨损主要发生在后刀面,宜取较大后角;粗加工时,切削厚度大,负荷重,前、后面均要发生磨损、宜取较小后角 (2)多刃刀具切削厚度较薄,应取较大后角 (3)被加工工件与刀具钢性差时,应取较小后角,以增大后刀面与工件的接触面积,减少或消除振动

较小的后角;但对加工硬材料的负前角刀具,后角应稍大些,以便刀刃易于切入工件; (5)定尺寸刀具(如内拉刀、铰刀等)应取较小后角,以免重磨后刀具尺寸变化太大; (6)对进给运动速度较大的刀具(如螺纹车刀、铲齿车刀等),后角的选择应充分考虑到工作后角与标注后角之间的差异; (7)铲齿刀具(如成形铣刀、滚刀等)的后角要受到铲背量的限制,不能太大,但要保证侧刃后角不小于2°。 名称:主偏角 作用: (1)改变主偏角的大小可以调整径向切削分力与轴向切削分力之间的比例,主偏角增大时,径向切削分力减小,轴向切削分力增大; (2)减小主偏角可减小削厚度与切削刃单位长度上的负荷;同时主切削刃工作长度与刀尖角增大,刀具的散热得到改善,但主偏角过小会使径向切削分力增加,容易引起振动。 选择原则: (1)工件材料强度、硬度高时,应选择较小的主偏角;

刀具主要几何角度及选择

--- ---- 嶺Sr吵叶#-------------------------- 刀具主要几何角度及选择 金属切削刀具切削部分的结构要素、几何角度与斧头等刀具有许多共同的特征。如图1，各种多齿刀具或复杂刀具，就其一个刀齿而言，都相当于一把斧头的刀头。现以熟悉的车刀为例说明刀具主要几何角度。 图 1 刀具的切削部分 1?车刀切削部分的组成 车刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖组成（如图2）

TJJt 左厨刀而 图2 硬质合金外园车刀 (1)前刀面刀具上切屑流过的表面 (2)主后刀面刀具上与工件上的加工表面相对着并且相互作用的表面，称为主后刀面 (3)副后刀面刀具上与工件上的已加工表面相对着并且相互作用的表面，称为副后刀面 (4)主切削刃刀具上前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃 (5)副切削刃刀具上前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃

= ”*-F” F = - = - FF ” - - F r””*”彳 F = * = -”-* = ”= -F- F== - . H- (6) 刀尖主切削刃与副切削刃的交点称为刀尖。刀尖实际是一小段曲线或直线，称修圆刀 尖和倒角刀尖。 2?车刀切削部分的主要角度 (1 )测量车刀切削角度的辅助平面 赧定主运动方向 运动方向 基百Pr

= ”*-F” F = - = - FF ” - - F r””*”彳 F = * = -”-* = ”= -F- F== - . H-

= ”*-F” F = - = - FF ”- - F r”””” F = * = -”-* = ”=-F- F== - . H-

加工中心刀具选择技巧

加工中心刀具選擇技巧 刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。 现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。 一、数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为：①整体式；②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；③特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为：①高速钢刀具；②硬质合金刀具；③金刚石刀具；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为：①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；③镗削刀具；④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： ⑴刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小； ⑵互换性好，便于快速换刀； ⑶寿命高，切削性能稳定、可靠； ⑷刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； ⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； ⑹系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。 二、数控加工刀具的选择

实验一_刀具几何角度的测量

实验一 刀具几何角度的测量 一、实验目的： 1．学习测量车刀几何角度的方法及仪器使用。 2．加深对车刀几何角度的定义和理解。 二、实验内容和要求 1．使用车刀量角台，测量给定外圆车刀的前角γo 、后角α 0 、主偏角K r 和副偏角'r K ，并将测量结果记入实验报告；了解刃倾角λs 定义和作用。 2．每人测两把车刀，切断刀和外圆各一把。 ⒊ 根据测量结果，绘制车刀简图，并回答问题。 三、仪器及工具 图1 BR-CLY 车刀量角仪 ８７ 摇　臂　轴定位螺钉序号 名 称 车 刀 量 角 台 序号 名 称 底 盘支 脚小 刻 度 盘工 作 台导 条小 指 针指 针转 动 轴螺 钉 螺 钉 轴大 刻 度 盘大 指 针升 降 螺 母滑 体立 柱定 位 块

2、所配车刀规格： 配四把车刀：400车刀(车外圆、平端面、倒角)、900车刀(精车刀、车外圆、平端面)、750车刀(精车刀、车外圆、平端面)、切断刀(切断、切槽)。精度：7～8级左右 四、车刀量角台结构介绍与测量方法 l．量角台的主要测量参数及其范围 车刀量角台能够测量主剖面和法剖面内的前角、后角、主偏角、副偏角及刃倾角。 测量范围：前角测量范围0-45度后角测量范围0-30度 刃倾角测量范围0-45度主（副偏测量范围0-45度。 外形尺寸（㎜） 185×250×240 2．车刀量角仪的使用方法（以40°外圆车刀为例） （1）测量主偏角：主偏角是在基面上测量的主切削刃与车刀进给方向之间的夹角。测量时，车刀放在工作台上，用刀台的侧面和底面定位。此时刀台底面表示基面，刀台侧面表示车刀轴线，量刀板正面表示车刀进给方向。以顺时针方向旋转矩形工作台，同时推动车刀沿刀台侧面（紧贴）前进，使主切削刃与量刀板正面密合。此时工作台指针指向盘形工作台上的刻度值即为主偏角。（如图所示）

刀具角度的认识

1．车刀切削部分的组成 图2 硬质合金外园车刀 (1) 前刀面刀具上切屑流过的表面。 (2) 主后刀面刀具上与工件上的加工表面相对着并且相互作用的表面，称为主后刀面。 (3) 副后刀面刀具上与工件上的已加工表面相对着并且相互作用的表面，称为副后刀面。 (4) 主切削刃刀具上前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃。 (5) 副切削刃刀具上前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃。 （6）刀尖主切削刃与副切削刃的交点称为刀尖。刀尖实际是一小段曲线或直线，称修圆刀尖和倒角刀尖。 2．车刀切削部分的主要角度 （1）测量车刀切削角度的辅助平面 图3 测量车刀的辅助平面 为了确定和测量车刀的几何角度，需要选取三个辅助平面作为基准，这三个辅助平面是切削平面、基面和正交平面，如图3所示。 1）切削平面Ps 切削平面是切于主切削刃某一选定点并垂直于刀杆底平面的平面。 2）基面P r基面是过主切削刃某一选定点并平行于刀杆底面的平面。 3）正交平面P0主剖面是垂直于切削平面又垂直于基面的平面。 可见这三个坐标平面相互垂直，构成一个空间直角坐标系。

图4 车刀的主要角度 (2) 车刀的主要几何及其选择 1）前角前角在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。前角的正负方向按图示规定表示，即刀具前刀面在基面之下时为正前角，刀具前刀面在基面之上时为负前角。前角一般在-5°～25°之间选取。 前角选择的原则：前角的大小主要解决刀头的坚固性与锋利性的矛盾。因此首先要根据加工材料的硬度来选择前角。加工材料的硬度高，前角取小值，反之取大值。其次要根据加工性质来考虑前角的大小，粗加工时前角要取小值，精加工时前角应取大值。 ２）后角在正交平面内测量的主后刀面与切削平面间的夹角。后角不能为零度或负值，一般在6°～12°之间选取。 后角选择的原则：首先考虑加工性质。精加工时，后角取大值，粗加工时，后角取小值。其次考虑加工材料的硬度，加工材料硬度高，主后角取小值，以增强刀头的坚固性；反之，后角应取小值。 3）主偏角在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。主偏角一般在30°～90°之间选取。 主偏角的选用原则：首先考虑车床、夹具和刀具组成的车工工艺系统的刚性，如车工工艺系统刚性好，主偏角应取小值，这样有利于提高车刀使用寿命和改善散热条件及表面粗造度。其次要考虑加工工件的几何形状，当加工台阶时，主偏角应取90°，加工中间切入的工件，主偏角一般取60 倾角的符号 ４）副偏角在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。副偏角一般为正值。

夹具、刀具的选择及切削用量的确定

夹具、刀具的选择及切削用量的确定 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、夹具的选择、工件装夹方法的确定 1．夹具的选择 数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点： 1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。 2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。 3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。 4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。 2．夹具的类型 数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。 数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样。如：通用台虎钳、数控分度转台等。

3．零件的安装品质新空间 数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点： 1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。 二、刀具的选择及对刀点、换刀点的设置 1．刀具的选择 与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片。（1）车削用刀具及其选择数控车削常用的车刀一般分尖形车刀、圆弧形车刀以及成型车刀三类。 1）尖形车刀尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。 尖形车刀几何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点（如加工路线、加工干涉等）进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。2）圆弧形车刀圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，应此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。 圆弧形车刀可以用于车削内外表面，特别适合于车削各种光滑连接（凹形）的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点：一是车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上

刀具角度选用原则

答： 1是前角； 2是后角； 3是副偏角； 4是刀尖角； 5是主偏角； 6是副后角； 7是副前角； 8是刃倾角 名称：前角 作用：加大前角，刀具锋利，切削层的变形及前面摩擦阻力小，切削力和切削温度可减低，可抑制或消除积屑瘤，但前角过大，刀尖强度降低； 选择原则： （1）工件材料的强度、硬度低，塑性好时，应取较大的前角；反之应取较小的前角；加工特硬材料（如淬硬钢、冷硬铸铁等）甚至可取负的前角 （2）刀具材料的抗弯强度及韧性高时，可取较大的前角 （3）断续切削或精加工时，应取较小的前角，但如果此时有较大的副刃倾角配合，仍可取较大的前角，以减小径向切削力 （4）高速切削时，前角对切屑变形及切削力的影响较小，可取较小前角 （5）工艺系统钢性差时，应取较大的前角

作用：减少刀具后面与工件的切削表面和已加工表面之间的摩擦。前角一定时，后角愈锋利，但会减小楔角，影响刀具强度和散热面积。选择原则： （1）精加工时，切削厚度薄，磨损主要发生在后刀面，宜取较大后角；粗加工时，切削厚度大，负荷重，前、后面均要发生磨损、宜取较小后角 （2）多刃刀具切削厚度较薄，应取较大后角 （3）被加工工件和刀具钢性差时，应取较小后角，以增大后刀面与工件的接触面积，减少或消除振动 （4）工件材料的强度、硬度低、塑性好时，应取较大的后角，反之应取较小的后角；但对加工硬材料的负前角刀具，后角应稍大些，以便刀刃易于切入工件； （5）定尺寸刀具（如内拉刀、铰刀等）应取较小后角，以免重磨后刀具尺寸变化太大； （6）对进给运动速度较大的刀具（如螺纹车刀、铲齿车刀等），后角的选择应充分考虑到工作后角与标注后角之间的差异； （7）铲齿刀具（如成形铣刀、滚刀等）的后角要受到铲背量的限制，不能太大，但要保证侧刃后角不小于2°。

刀具的几何形状及主要角度.

教案

Ⅱ、刀具切削部分的名称（以车刀为例）（8ˊ） 1、前（刀）面Aγ：切屑流经的表面 2、主后（刀）面Aα：切削时刀具上与工件过渡表面相对的表面 3、副后（刀）面Aˊα：切削时刀具上与工件已加工表面相对的表面 4、主切削刃S：前面与主后面的交线，切削时起主要切削作用 5、副切削刃Sˊ：前面与副后面的交线，切削时起辅助作用 6、刀尖：指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分削刃。分修圆 刀尖和倒角刀尖 Ⅲ、参考系（三个辅助平面）（5ˊ） 1、作用：用于定义和规定刀具角度的各基准坐标平面，只是假定参考， 事实看不见，摸不着 2、三个辅助平面 A、基面Pr：过主切削刃选定点并与该点的切削速度方面垂直的平面 B、主切削平面P S：主切削刃选定点的切线与该点切削速度方向所构成的 平面 C、正交平面P0：过主切削刃选定点与基面，主切削平面两两垂直的平面 讲解 三维演 示、讨 论 PPT播 放 三维演 示、讲 解 PPT播 放 全体参与 全体参与

三、小结Ⅳ、刀具切削部分的主要角度及其作用（12ˊ） 1、前角γ0:前面和基面间的夹角 2、后角α0：后面与切削平面间的夹角 3、主偏角κr：主切削刃与进给方向在基面上投影的夹角 4、副偏角κrˊ：副切削刃与进给方向的反方向在基面上投影的夹角 5、刃倾角入s：主切削刃与基面间的夹角 6、楔角?：前面与后面间的夹角 7、刀尖角εr：主切削刃与副切削刃在基面中投影的夹角 车刀主要角度的平面图（5ˊ） 小结：学生归纳制表P249 （5ˊ） 角度定义测量平面作用 前角γ0 前面和基面间的 夹角 正交平面 1、使切削刃锋利 2、切 削省力3、便于排屑 后角α0 后面与切削平面 间的夹角 正交平面 改变车刀主后刀面与 工件间的摩擦状况 主偏角κr 主切削刃与进给 方向之间的夹角 基面 改变主切削刃与刀头 的受力和散热情况 副偏角κrˊ 副切削刃与进给 方向的反方向间 的夹角 基面 改变副切削刃与工件 已加工表面之间的摩 擦状况 刃倾角入s 主切削刃与基面 间的夹角 主切削平面 影响刀尖强度，并控制 切屑的流出方向 楔角? 前面与后面间的 夹角 正交平面 影响刀具的强度和切 削力的大小 刀尖角εr 主切削刃与副切 削刃在基面中投 影的夹角 基面 影响刀尖的强度和刀 尖的散热情况 三维演 示、讨 论 PPT播 放 提问法 PPT归 纳 全体参与 个别提问 个别提问

刀具角度的选择

刀具角度的选择 摘要：刀具合理几何参数的选择是切削刀具理论与实践的重要课题。中国有句谚语说：“工欲善其事，必先利其器”，刀具正是切削 加工的直接作用工具，它的完善程度对切削加工的现状和发展起着决 定性的作用。由于刀具结构和几何参数的改进，刀具使用寿命每隔十 年几乎提高二倍。刀具的合理几何参数包含以下四个方面基本内容： 1.刃形， 2.切削刃刃区的剖面型式及参数， 3.刀面型式及参数， 4.刀具角度。所以在此我从刀具四个几何参数中选取刀具角度做专题报 告，探讨如何正确的选取刀具的角度。 正文：刀具切削部分有6个基本角度，它们是前角γO、后角αo、副后角αoˊ、主偏角κr、副偏角κr ˊ和刃倾角λs。如图所示。 主偏角κr:主切削刃在基面上的投影与进给运动速度v f方向之间的夹角。 副偏角κr ˊ :副切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。 前角γO ：主切削刃上任意一点的前角，是在主剖面内，该点的前刀面与基面之间的夹角。 后角αo : 主切削刃上任意一点的后角，是在主剖面内，该点后面与切削平面之间的夹角。 副后角αoˊ :在副剖面内，该点副后刀面与切削平面之间的夹角。刃倾角λs : 主切削刃与基面之间的夹角。

一、前角、后角的选择 1、前角和后角的作用 车刀是否锋利主要取决于前角的大小，它直接影响切削能否顺利地切下来。增大前角可以减小切削变形，并减少切屑与车刀前面的摩擦，从而使切削力减少，切削热降低，所以前角应尽可能选择大一些。但前角不能过大，否则会降低道具的强固性。 后角的作用主要是减少刀具的后面与工件之间的摩擦，减少刀具后面的摩擦，提高刀的耐用度，但后角过大也会削弱刀具的强度。 2、前角、后角选择的原则 （1）加工硬度高、强度大以及脆性材料时，应选择较小的前角和后角，加工硬度低，强度小及较软的材料时，应选较大的前角和后角。（2）粗加工时，一般工件表面不规则且工余量大，选取较小的前角、后角一便增加刀头的强度。 精加工时，选取较大的前角和后角，使刀具锋利并减少后刀面与工件的摩擦，以利于工件的精度和光洁度。 （3）刀具材料韧性差时（例如硬质合金刀具），为了防止崩刀，前角

机加工刀具的选择讲解

刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重 要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加 工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上 完成，一般不需要输出专门的工艺文件。 现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要 设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确 定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明 的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量 确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文 对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进 行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进 行了讨论。 一、数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程 度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专

用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐 标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结 构可分为：①整体式；②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接， 机夹式又可分为不转位和可转位两种；③特殊型式，如复合 式刀具，减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为： ①高速钢刀具；②硬质合金刀具；③金刚石刀具；④其他材 料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可 分为：①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； ②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；③镗削刀具；④铣 削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可 换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在 数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的 要求，主要有以下特点： ⑴刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变 形小； ⑵互换性好，便于快速换刀； ⑶寿命高，切削性能稳定、可靠； ⑷刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； ⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； ⑹系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。

金属切削刀具材料的选择

金属切削刀具材料的选 择 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

金属切削刀具材料的选择金属切削加工时利用刀具切除被加工零件多余材料从而获得合格零件的加工方法，它是机械制造业中最基本的方法。而在金属切削加工中，刀具是必不可少的一部分，而刀具材料的选择更是重要的一部分。 在现代机械制造业中，机械加工的切削刀具对于提高生产效率，改进产品质量起到关键的作用。由于目前国家各工厂所应用的刀具材料非常复杂，又由于刀具材料的性能优劣能够影响加工零件表面的切削效率，刀具寿命等，而在金属切削过程中刀具切削部分在高温下承受着很大的切削力与剧烈摩擦，所以为了提高工件表面质量，刀具寿命及切削效率因此刀具材料应具备以下性能： ①高的硬度和耐磨性②足够的强度和韧性③高的耐热性④良好的工艺性与经济性⑤好的导热性和小的膨胀系数。因此面对刀具所应具备的性能，刀具材料选择时很难找到各方面的性能都是最佳的，因为各种材料性能之间有的是相互制约的，面对如此情况只能根据工艺的需要保证主要需求性能。 当前使用的刀具材料主要分为四大类：工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢）、硬质合金、陶瓷、超硬质刀具材料，一般的机加工使用最多的是高速钢与硬质合钢。 1、工具钢 用来制造刀具的工具钢主要有三种即碳素工具钢，合金工具钢和高速钢。工具钢的主要特点是耐热性差但抗弯强度高，价格便宜焊接与刃磨性能好故广泛用于中低速切削的成形刀具，不宜高速切削。

⑴碳素工具钢 碳素工具钢按化学成分分类，碳素工具钢负属于非合金钢，按主要质量等级和主要性能及使用特性分类，碳素工具钢属于特殊质量非合金钢，碳素工具钢常用于制作刀具、模具和量具的碳素钢，其加工性良好价格低廉，使用范围广泛所以它在工具钢中用量较大。由于碳素工具钢生产成本极低，原材料来源方便易于冷热加工，在热处理后可获得相当高的硬度，由于碳素工具钢在切削温度高于250～300℃时，马氏体要分解，使得硬度降低，碳化物分布不均匀，淬火后变形较大，易产生裂纹，淬透性差，淬硬层薄所以只适于用于切削速度很低的刀具，如锉刀、手用锯条等。 ⑵合金工具钢 合金工具钢是在碳素工具钢基础上加热铬、钨、钒等合金元素，以提高淬透性，韧性，耐磨性和耐热性的一类钢种，它主要用于制造量具、刀具、耐冲击工具和冷热模具及一些特殊用途的工具。由于合金工具钢热硬性达325～400℃，允许切削速度为10～15m/min，所以其目前主要用于低速工具如丝锥、板牙等 ⑶高速钢 高速钢是含有W、Mo、Cr、V等元素较多，具有高硬度，高耐磨性的工具钢，又称高速工具钢为白钢或锋钢。高速钢的综合性能较好，应用范围最广的一种刀具材料，因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具也可制造高温轴承和冷挤压模具等，高速钢经过热处理后硬度达62～66HRC，抗弯强度约为，耐热性为600℃左右，此外还具有热处理变形小，

刀具几何角度的选择刀具切削部分的几何角度

刀具几何角度的选择刀具切削部分的几何角度刀具几何角度的选择刀具切削部分的几何角度，对于不锈钢切削加工的生产率、刀具耐用度、被加工表面粗糙度、切削力以及加工硬化等方面都有很大的影响，合理选择和改进刀具几何参数是保证加工质量、提高效率、降低成本的有效途径。 (1)车刀前角γ0的选择前角的大小决定刀刃的锋利与强度。增大前角可以减小切屑的变形，从而减小切削力和切削功率，降低切削温度，提高刀具耐用度。但是增大前角会使楔角减小，降低刀刃强度，造成崩刃，使刀具耐用度下降。车削不锈钢时，在不降低刀具强度的条件下，应把前角适当取大一些。在刀具前角大时其塑性变形小，切削力和切削热降低，减轻加工硬化趋势，提高刀具耐用度，一般刀具前角宜取12?,20?。 (2)车刀后角α0的选择在切削过程中，后角可以减小后刀面与切削表面的摩擦。若后角过大，则楔角减小，使散热条件恶化，刀具刃口强度下降，降低刀具耐用度;若后角过小，摩擦严重，则会使刃口变钝，增大切削力，增高切削温度，加剧刀具磨损。在一般情况下，后角变化不大，但必须有一个合理的数值，以利于提高刀具的耐用度。车削不锈钢时，由于不锈钢的弹性和塑性都比普通碳素钢大，所以刀具后角过小会使切断表面与车刀后角的接触面积增大，摩擦产生的高温区集中于车刀后角，加快车刀磨损，降低被加工表面光洁度，所以车削不锈钢时的车刀后角要比车削普通碳钢时稍大一些，但后角过大 又会降低刀刃强度，直接影响车刀的耐用度，因此，一般情况下车刀后角宜取6?,10?。 (3)车刀主偏角Kr的选择当切削深度ap和进给量f不变时，减小主偏角Kr可使散热条件得到改善，减少刀具损坏，使刀具切入、切出平稳。但主偏角减小又会