阐述车刀各角度的功用和选择原则

刀具几何角度得作用及选择原则答: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,切削层得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:小得前角;加工特硬材料(如淬硬钢、冷硬铸铁等)甚至可取负得前角(2)刀具材料得抗弯强度及韧性高时,可取较大得前角(3)断续切削或精加工时,应取较小得前角,但如果此时有较大得副刃倾角配合,仍可取较大得前角,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得影响较小,可取较小前角(5)工艺系统钢性差时,应取较大得前角名称:后角作用:减少刀具后面与工件得切削表面与已加工表面之间得摩擦。

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得接触面积,减少或消除振动较小得后角;但对加工硬材料得负前角刀具,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得刀具(如螺纹车刀、铲齿车刀等),后角得选择应充分考虑到工作后角与标注后角之间得差异;(7)铲齿刀具(如成形铣刀、滚刀等)得后角要受到铲背量得限制,不能太大,但要保证侧刃后角不小于2°。

名称:主偏角作用:(1)改变主偏角得大小可以调整径向切削分力与轴向切削分力之间得比例,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得负荷;同时主切削刃工作长度与刀尖角增大,刀具得散热得到改善,但主偏角过小会使径向切削分力增加,容易引起振动。

简要说明刀具的主要角度及其选用原则刀具，这个东西，看似简单，实则里面的学问可大着呢！要说到刀具的主要角度，首先得从“切”这个动作说起。

你想，刀具不就是为了帮助我们切得又快又好嘛？不过别以为这事儿很简单，刀具角度可讲究了，不同的角度对应不同的切削效果，不是随便调一调就行的。

话说回来，刀具的角度主要有几个重要的，比如主切削角、前角、后角、侧角等。

这些角度的选用和调整，直接关系到切削的效率和刀具的使用寿命，关系到你切得快不快、刀刃磨得快不快，甚至刀具能不能“吃得住”硬材料。

所以说呀，选刀具角度可得当心，别瞎选，否则刀具很可能“生病”，不但切不好东西，磨得还特别快，浪费可就大了！首先说说主切削角吧，这个角度就像是刀具的“个性”，它决定了刀具切入材料时的态势。

主切削角越小，刀具的切入角度越大，越容易切进去，工作时感觉特别轻松，不会太费劲。

但是呢，主切削角也不能小得过头，不然刀具容易变钝，切削时材料不容易被带走，刀具负担加重，热量产生也会增多，刀具的寿命可就大打折扣了。

你知道的，刀具这种东西，不能嫌它重也不能嫌它轻，最讲究的就是一个“合适”字。

再说了，主切削角也不是越小越好，越大反而越容易磨损，刀具就容易变得“不听话”了。

所以这角度要选得恰到好处，得看你切的是啥材料，硬度如何，得结合实际情况。

再来看看前角。

这个角度直接影响刀具的锋利程度，前角大，刀具就会锋利，切得也快，顺畅无比。

要是前角太小，切削时材料就不容易被带走，刀具就像是被困住了，切得慢，费力还不省事儿。

前角一般都得大一些，尤其是当我们切的是一些软材料时，前角越大，切削更容易，省力省时。

不过也得小心，如果前角过大，刀具的强度就会降低，容易崩刃，后果可不堪设想。

所以，前角和主切削角一样，得精挑细选，不是随便选一个大的角度就好。

再来说说后角，听起来很简单，其实影响也不小。

后角决定了切削的稳定性，影响着刀具的摩擦情况。

后角大，刀具和工件的接触面小，摩擦就小，切削过程顺畅，刀具也不会那么快磨损。

刀具几何角度的作用及选择原则刀具的几何角度对加工质量、切削力和切削温度等有很大的影响，正确的选择刀具几何角度可以提高切削效率和工件表面质量。

本文将从切削角、主偏角、切削刃前角和切削刃后角四个方面来探讨刀具几何角度的作用及选择原则。

一、切削角切削角是刀具主切削面与工件切削表面的夹角，一般分为正的和负的两种情况。

1.正切削角：也称为刀具顶角，是指刀具主切削面与工件切削表面夹角大于90°的情况。

正切削角有利于降低切削力和切削温度，减少刀具磨损。

因此，在切削硬材料或脆性材料时，一般选择正切削角。

但是正切削角也会增大刀具与工件接触面积，增加切削力，从而需要更大的功率投入。

2.负切削角：也称为刀具反角，是指刀具主切削面与工件切削表面夹角小于90°的情况。

负切削角能降低切削力和切削温度，提高切削稳定性和切削质量。

因此，在切削软材料或难切削材料时，一般选择负切削角。

然而，负切削角的刀具易产生振动，增加切削噪声，且不易控制切削深度。

在实际应用中，切削角的选择应根据材料的性质、切削目标和加工条件综合考虑，一般需要通过试切试验来确定最佳切削角。

二、主偏角主偏角是刀具俯仰角，是指刀具主切削面与铣削切削方向之间的夹角。

主偏角的大小会直接影响刀具的切削力和切削质量。

1.大主偏角：大主偏角可以降低刀具的切削力和切削温度，提高切削稳定性和切削质量。

大主偏角适用于切削精度要求高、切削深度相对较小、切削速度相对较低的情况。

2.小主偏角：小主偏角可以提高刀具的切削效率和切削速度，适用于切削深度相对较大、切削速度相对较高的情况。

然而，小主偏角容易导致切屑的卡刀现象，增加刀具磨损和加工表面粗糙度。

主偏角的选择应结合切削效率和切削质量的要求，同时考虑刀具的刚度和加工条件等因素。

三、切削刃前角切削刃前角是刀具切削刃前的锥度角，主要影响刀具的切削稳定性和切削质量。

1.大切削刃前角：大切削刃前角可以增加切削深度和切削范围，提高切削效率和切削速度。

车刀的主要角度及其作用车刀的主要角度有前角（γ0）、后角（α0）、主偏角（Kr）、副偏角（Kr’）和刃倾角（λs）。

为了确定车刀的角度，要建立三个坐标平面：切削平面、基面和主剖面。

对车削而言，如果不考虑车刀安装和切削运动的影响，切削平面可以认为是铅垂面；基面是水平面；当主切削刃水平时，垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面。

（1）前角γ0在主剖面中测量，是前刀面与基面之间的夹角。

其作用是使刀刃锋利，便于切削。

但前角不能太大，否则会削弱刀刃的强度，容易磨损甚至崩坏。

加工塑性材料时，前角可选大些，如用硬质合金车刀切削钢件可取γ0=10～20，加工脆性材料，车刀的前角γ0应比粗加工大，以利于刀刃锋利，工件的粗糙度小。

（2）后角α0在主剖面中测量，是主后面与切削平面之间的夹角。

其作用是减小车削时主后面与工件的摩擦，一般取α0=6～12°，粗车时取小值，精车时取大值。

（3）主偏角Kr在基面中测量，它是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角。

其作用是：1）可改变主切削刃参加切削的长度，影响刀具寿命。

2）影响径向切削力的大小。

小的主偏角可增加主切削刃参加切削的长度，因而散热较好，对延长刀具使用寿命有利。

但在加工细长轴时，工件刚度不足，小的主偏角会使刀具作用在工件上的径向力增大，易产生弯曲和振动，因此，主偏角应选大些。

车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种，其中45°多。

（4）副偏角Kr’在基面中测量，是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。

其主要作用是减小副切削刃与已加工表面之间的摩擦，以改善已加工表面的精糙度。

在切削深度ap、进给量f、主偏角Kr相等的条件下，减小副偏角Kr’，可减小车削后的残留面积，从而减小表面粗糙度，一般选取Kr′=5～15°。

（5）刃倾角入λs 在切削平面中测量，是主切削刃与基面的夹角。

其作用主要是控制切屑的流动方向。

角度功用选择原则（1）根据工件材料选择前角。

加工塑性材料时，特别是硬化严重的材料（如不锈钢等），为了减小切削变形和刀具磨损，应选用较大的前角；加工脆性材料时，由于产生的切屑为崩碎切屑，切削变形小，因此增大前角的意义不大，而这时刀屑间的作用力集中在切削刃附近，为保证切削刃具具有足够的强度，应采用较小的前角。

工件强度和硬度低时，切削力不大，为使切削刃锋利，可选用较大的甚至很大的前角。

工件材料强度高时，应选用较小的前角；加工影响切削变形和切削力的特别硬的工件材料（如淬火钢）时，应选用很大小、刀具耐用度和加工表面的小的前角，甚至选用负前角。

因为工件的强度、质量。

增大前角能使刀刃变得锋硬度愈高，产生的切削力愈大，切削热愈多，利，使切削更为轻快，可以减小为了使刃具有足够的强度和散热，防止崩刃和切削变形和摩擦，从而减小切削磨损，应选用较小的前角。

前角o力和切削功率，切削热也少，加（2）根据刀具材料选择前角。

刀具材料工表面质量高。

但增大前角会使的抗弯强度和冲击韧性较低时应选较小的前刀刃和刀尖强度下降，刀具散热角。

通常硬质合金车刀的前角在−5°～体积减小，影响刀具的耐用度。

+20°，高速钢刀具比硬质合金刀具的合理前前角的大小对表面粗糙度、排屑角约大5°～10°，而陶瓷刀具的前角一般取及断屑等也有一定影响。

−5°～−15°。

（3）根据加工性质选择前角。

粗加工时，特别是断续切削或加工有硬皮的铸、锻件时，不仅切削力大，切削热多，而且承受冲击载荷，为保证切削刃有足够的强度和散热面积，应适当减小前角。

精加工时，为使切削刃锋利、减小切削变形和获得较高的表面质量，前角应取得较大一些。

数控机床、自动机床和自动线用刀具，为保证刀具工作的稳定性，使其不易发生崩刃和破损，一般选用较小的前角。

减小后刀面与工件的摩擦（1）根据切削厚度选择后角。

合理后角和后刀面的磨损，其大小对刀具大小主要取决于切削厚度（或进给量），切削耐用度和加工表面质量都有很厚度hD愈大，则后角应愈小；反之亦然。

怎样选择车刀的几何角度合理选择车刀几何角度，有利于改善加工条件，提高被加工工件质量，延长刀具与设备的使用寿命，本文从车刀几何角度对切削力、切削热和刀具耐用度影响等角度，分析车刀几何角度选择的一般原则。

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。

（一）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。

1）前角(γ0 ) 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。

前角一般在-5°～25°之间选取。

通常，制作车刀时并没有预先制出前角（γ0），而是靠在车刀上刃磨出排屑槽来获得前角的。

排屑槽也叫断屑槽，它的作用大了去了折断切屑，不产生缠绕；控制切屑的流出方向，保持已加工表面的精度；降低切削抗力，延长刀具寿命。

２）后角(α0 )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。

后角不能为零度或负值，一般在6°～12°之间选取。

3）主偏角(Kr ) 的选用原则首先考虑车床、夹具和刀具组成的车削工艺系统的刚性，如系统刚性好，主偏角应取小值，这样有利于提高车刀使用寿命、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 °。

主偏角一般在30°～90°之间，最常用的是45°、75 °、90 °。

4）副偏角(Kr’ )的选择原则首先考虑车刀、工件和夹具有足够的刚性，才能减小副偏角；反之，应取大值；其次，考虑加工性质，精加工时，副偏角可取10°～15°，粗加工时，副偏角可取5°左右。

５）刃倾角(λS)的选择原则主要看加工性质，粗加工时，工件对车刀冲击大，取λS ≤ 0°，精加工时，工件对车刀冲击力小，取λS ≥ 0°；通常取λS =0°。

刃倾角一般在-10°～5°之间选取。

车刀各角度分析——对加工质量与效率的影响一、车刀的主要标注角度有以下5个：1.前角2.主后角（副后角）3.主偏角4.副偏角5.刃倾角（前角与后角之间形成楔角，主偏角与副偏角之间形成刀尖角）二、各角度对加工的影响：1. 前角：前角大，刃口锋利，切屑变小，切削力小，切削轻快。

但易产生崩刃。

2.后角：后角的作用主要是：减少后刀面和过渡表面之间的摩擦。

增大后角可减少摩擦，提高已加工表面质量和刀具使用寿命，并使切削刃锋利。

但后角过大，“楔角”减小，降低切削刃的强度，减少散热体积，磨损反而加剧，降低刀具的耐用度。

3.主偏角：主偏角影响切削层的形状、切削刃的工作长度和单位切削刃上的负荷。

减少κr，主切削刃单位长度上的负荷减少，刀具磨损小，耐用度提高，使已加工表面粗糙度减小。

较小的主偏角容易形成长而连续的螺旋屑，不利于断屑，因此对切屑控制严格的自动化加工，宜取较大的主偏角。

4. 副偏角：副偏角影响已加工表面的粗糙度和刀尖强度。

减少κr´，减少表面的粗糙度的数值，还可提高刀具强度，改善散热条件。

过小，会使副切削刃与已加工面的摩擦增加，引起震动，降低表面质量和刀具耐用度。

副偏角的大小主要根据已加工表面粗糙度要求和刀具强度来选择，不引起振动的情况下，尽量取小值。

5.刃倾角：刃倾角影响排屑方向，负的刃倾角可以保护切削刃，承受大的进给量，反之则可以提高表面质量。

6.刀尖角：根据经验主偏角和副偏角构成刀尖角度，这个角度要根据粗精加工而定。

粗加工时，由于主要目的是去除大量的余量，所以这个角度可以适当的大一些，以适应大的进给量；精加工时，余量较少还要保证好的表面质量，所以刀尖角度要小，断屑槽要开的深一些，以免切屑流经已加工表面划伤工件表面。