刀具主要几何角度及选择

金属切削刀具是切削加工中的重要工具，也是切削加工中影响生产率、加工质量与成本的最活跃的因素。

刀具角度是确定刀头几何形状与切削性能的重要参数，是各类刀具设计、选择、使用、刃磨的基础。

全面掌握刀具的角度，对提高生产率、保证加工质量、降低生产成本起着决定性的作用。

一、了解刀具的组成刀具可分为夹持部分和切削部分，刀具切削部分（以车刀为例）号称“三面两刃一尖”，即前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖。

前刀面Ａγ：切屑流出的表面。

主后刀面Ａα：切削时刀具上与工件过渡表面相对的表面。

Ｃ、副后刀面Ａ′α：切削时刀具上与工件已加工表面相对的表面。

主切削刃Ｓ：前刀面与主后刀面的交线，切削时起主要切削作用。

副切削刃Ｓ′：前刀面与副后刀面的交线，切削时起辅助作用。

刀尖：指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃，分为修圆刀尖和倒角刀尖。

二、识别刀具角度的几个辅助平面用于定义和规定刀具角度的各辅助基准坐标平面，只是假定参考，事实上看不见，摸不着。

其中包括：切削平面Ｐｓ　——通过切削刃上一点，并与加工表面相切的平面；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；主截面Ｐｏ　——过主切削刃选定点与基面，主切削平面两两垂直的平面。

三、认识刀具的几何角度1.前角（γo）——刀具前刀面与基面的夹角，在主截面内测量前角的大小决定了刀具的锋利程度，前角越大，刀具越锋利。

前角大，切削层的塑性变形小，刀具和切屑摩擦阻力小，切削力和切削热可降低；但前角过大，会使切削刃和刀头强度降低，散热条件恶化，刀具寿命下降；有时为了增加刀具强度、断屑，常采用较小前角。

2.主后角（αo）——主后刀面与切削平面之间的夹角，简称后角后角的大小决定了刀刃的强度，并配合前角改变切削刃的锋利程度。

增加后角，可以减少刀具的后刀面或副后刀面与工件之间的摩擦，但后角过大，会减弱切削刃强度，并恶化散热条件，使刀具寿命下降。

3.副后角（α＇o）——副后刀面与副切削平面的夹角它在副截面上测量产生，其作用与主后面相似（注：副截面是指κ垂直于副切削刃且垂直于基面的平面）。

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。

刀具合理几何参数和切削用量的选择是否合理对刀具使用寿命、加工质量、生产效率和加工成本等有着重要影响。

刀具的“合理”的几何参数是指在保证加工质量的前提下能够获得最高刀具耐用度达到提高切削效率或降低生产成本目的的几何参数。

第一节概述什么是刀具的合理或最佳几何参数呢在保证加工质量的前提下能够满足生产效率高、加工成本低的刀具几何参数称为刀具的合理几何参数。

一般地说刀具的合理几何参数包含以下四个方面基本内容1 刃形刃形是指切削刃的形状有直线刃、折线刃、圆弧刃、月牙弧刃、波形刃、阶梯刃及其他适宜的空间曲线刃等。

刃形直接影响切削层的形状影响切削图形的合理性刃形的变化将带来切削刃各点工作角度的变化。

因此选择合理的刃形对于提高刀具使用寿命、改善已加工表面质量、提高刀具的抗振性和改变切屑形态等都有直接的意义。

2 切削刃刃区的剖面型式及参数通常将切削刃的剖面型式简称为刃区型式。

针对不同的加工条件和技术要求选择合理的刃区型式如锋刃、后刀面消振棱刃、前刀面负倒棱刃、倒圆刃、零度后角的刃带及其合理的参数值是选择刀具合理几何参数的基本内容。

图所示为五种刃区型式。

图常见的五种刃区形式a锋刃b消振棱c-负倒棱d-倒圆刃e刃带3 刀面型式及参数前刀面上的卷屑槽、断屑槽后刀面的双重刃磨、铲背以及波形刀面等都是常见的刀面型式。

选择合理的刀面型式及其参数值对切屑的变形、卷曲和折断对切削力、切削热、刀具磨损及使用寿命有着直接的影响其中前刀面的影响和作用更大。

4 刀具角度刀具角度包括主切削刃的前角γ0、后角а0、主偏角κr、刃倾角λs和副切削刃的副后角а??0、副偏角κ??r等。

刀具合理几何参数的选择主要决定于工件材料、刀具材料、刀具类型及其他具体工艺条件如切削用量、工艺系统刚性及机床功率等。

当确定了刀具几何参数后还需选定合理的切削用量才能进行切削加工。

在机床、刀具和工件等条件一定的情况下切削用量的选择最富有灵活性和能动性。

对于充分发挥机床和刀具的功能以取得生产的最大效益来说切削用量的选择如果得当就可能最大限度地挖掘出生产潜力倘若选择不当会造成很大的浪费或导致生产事故。

刀具几何参数的合理选用摘要:刀具几何参数的选择是高职院校机电专业的专业基础课《机械制造》中的重要应用性课题之一,本文主要对刀具几何参数的内容及合理选用的原则及方法进行分析和阐述。

关键词:刀具几何参数的合理选用几何角度刀尖的修磨俗话说“工欲善其事,必先利其器”,作为直接参与切削工件的刀具,其几何参数选择合理与否对切削效率、加工质量、加工成本及刀具寿命等必然起着重要影响。

在机械技术人员长期的生产实践中,总结出这样一个结论:若刀具结构和几何参数的合理改善,将使刀具寿命成倍提高。

这也说明了刀具几何参数合理选择的重要意义。

1 刀具几何参数包含的内容1.1 主副切削刃主副切削刃的形状有直线刃、折线刃、圆弧刃、波形刃等。

切削刃的形状如何会影响工件切削层横断面形状、面积及刀具切削刃上各点角度的数值,从而对切削加工产生影响。

近几年刃形发展的主要特点是提高刀尖处的强度、减少切削加工负荷、提高刀具的抗振能力、有效加强刀具热量传散等以保护刀具。

1.2 刃口型式刃口型式主要有锋刃、负倒棱、消振棱及刃带等。

锋刃应用较多,负倒棱是在刀具前刀面开设倒棱面,消振棱是在刀具后刀面开设倒棱面,选择时要注意负倒棱与消振棱各自的作用及区别。

1.3 刀具几何角度刀具的角度有前角、后角、主偏角、刃倾角、副切削刃的副后角及副偏角等。

完整的刀具形状及结构是由刀具几何参数决定的,各参数间相互依赖、相互制约,无视它们的内在联系而孤立地选择某一参数将无法满足加工的需求。

因此刀具合理几何参数指在一定的切削条件下,在保证工件加工质量和精度的前提下,能满足刀具正常磨损而不破损、刀具寿命高、高率、低成本的刀具几何参数。

本文将介绍刀具几何角度及刀尖修磨形状的合理选择。

2 刀具几何参数合理选择时应注意的事项2.1 切削条件要考虑机床、夹具、刀具及工件组成的机械加工工艺系统刚性及功率、切削用量大小等。

通常,若工艺系统刚性较差小时,应选较大前角和主偏角等,以降低切削力和防止工件受冲击与振动。

刀具的标注角度技术总结最近发表了一篇名为《刀具的标注角度技术总结》的范文，感觉很有用处，希望大家能有所收获。

1.750 内孔车刀几何角度：主偏角Kr＝750，副偏角Kr′＝150，前角γ0＝100，后角α0＝80，副后角α0′＝80，刃倾角λs ＝50答案：2.75外圆车刀几何角度：主偏角Kr＝75，副偏角Kr＝15，前角γ0＝10，0 0 10 0 后角α0＝80，副后角α01＝80，刃倾角λs＝－50答案：3.600 内孔车刀几何角度：主偏角Kr＝600，副偏角Kr′＝150，前角γ0＝100 后角α0＝80，副后角α0′＝80，刃倾角λs＝－50答案：，4.900 外圆车刀几何角度：主偏角Kr＝900，副偏角Kr′＝150，前角γ0＝100 后角α0＝80，副后角α0′＝80，刃倾角λs＝50答案：5.450 内孔车刀几何角度：主偏角Kr＝450，副偏角Kr1＝150，，前角γ0 0 100＝10，后角α0＝10，副后角α0＝10，刃倾角λs＝-50答案：6.450 端面车刀几何角度：主偏角Kr＝450，副偏角Kr′＝450，前角γ0＝50 后角α0＝80，副后角α0′＝80，刃倾角λs＝50答案：，篇二：刀具角度标注参考系刀具标注角度参考系设计制造测量角度时的基准（1）基面Pr: 通过主切削刃上选定点，垂直于该点切削速度方向的。

（2）切削平面Ps：通过主切削刃上选定点，与主切削刃相切，且垂直于该点基面的平面。

（3）切削刃剖平面正交平面Po：通过主切削刃上选定点，垂直于基面和切削平面的平面。

正交平面参考系:基面、切削平面和正交平面组成标注刀具角度的正交平面参考系。

法平面Pn :过切削刃上选定点并垂直于主切削刃的平面进给平面Pf :垂直于基面平行于进给方向的平面切深平面Pp :垂直基面和假定工作平面的平面篇三：刀具标注角度2）后角αo -- 后刀面与切削平面的夹角。

若通过选定点的切削平面位于楔形刀体的实体之外，后角为正值；反之为负值。

在车削加工中，车刀的主要几何角度对加工效果和加工质量有着重要的影响。

在本文中，我将从深度和广度上对车刀的几何角度进行全面评估，并探讨它们对车削加工的影响。

1. 切削角：切削角是指车刀切削刃上的主切削刃与前方切削方向的夹角。

切削角的大小直接影响着切屑的形成和流动。

当切削角较大时，切削力减小，但切削刃容易磨损；当切削角较小时，切削力增大，但切削刃磨损减小。

选择适当的切削角对于保证加工质量和提高加工效率至关重要。

2. 后角：后角是指车刀主切削刃与切削方向之间的夹角。

后角的大小影响着车刀的进给力和阻力。

当后角增大时，进给力增大，加工效率提高；但阻力也会增大，对车刀和工件的刚性要求也会增加。

合理选择后角是为了在保证加工效率的尽可能减小刀具和工件的损耗。

3. 主偏角：主偏角是指车刀主切削刃与工件表面的夹角。

主偏角的大小直接影响着工件的表面质量和加工精度。

一般来说，主偏角越小，加工表面的质量越好，但车刀的刚度和稳定性要求也越高。

在实际应用中需要根据工件的要求和加工条件选择合适的主偏角。

4. 副偏角：副偏角是指车刀副切削刃与工件表面的夹角。

副偏角的大小影响着切削刃与工件的接触面积和切削力的大小。

合理选择副偏角可以有效减小切削力，提高车削加工的效率和质量。

车刀的几何角度对车削加工有着重要的影响，其合理选择可以有效提高加工效率和加工质量。

在实际应用中，需要根据具体的加工要求和工件材料来选择合适的几何角度，以达到最佳的加工效果。

个人观点和理解：车刀的几何角度是车削加工中的关键参数，合理选择和调整这些角度对于提高加工质量和效率至关重要。

在实际应用中，需要综合考虑工件材料、加工条件和车刀性能等因素，进行合理的选择和调整，以达到最佳的加工效果。

以上是对“解释车刀的主要几何角度,并说明对车削加工的影响”的文章撰写，希望能帮助你更深入地理解这一主题。

在车削加工中，车刀的几何角度对加工效果和加工质量有着重要的影响。

除了切削角、后角、主偏角和副偏角外，还有其他几何角度也对车削加工起着重要作用，比如前角、刀尖半径等。

车刀的几何角度及选择原则newmaker为了决定车刀刃口的锋利程度及其在空间的位置，必须建立一个坐标系，该坐标系由三个基准平面构成。

下面以外圆车刀为例，介绍车刀的几何角度。

如图所示。

基面：过主切削刃选定点的平面，此平面在主切削刃为水平时包含主刀刃并与车刀安装底面即水平面平行，此平面主要作为度量前刀面在空间位置的基准平面。

切削平面：过主切削刃选定点与主切削刃相切，并与基面相垂直的平面。

此平面主要作为度量主后刀面在空间位置的基准面。

主剖面：过主切削刃选定点并同时垂直于基面和主切削平面的平面。

（1）、前角γ0 前刀面与基面的夹角，在主剖面中测量。

前角的大小影响切削刃锋利程度及强度。

增大前角可使刃口锋利，切削力减小，切削温度降低，但过大的前角，会使刃口强度降低，容易造成刃口损坏。

取值范围为：-8°到+15°。

选择前角的一般原则是：前角数值的大小与刀具切削部分材料、被加工材料、工作条件等都有关系。

刀具切削部分材料性脆、强度低时，前角应取小值。

工件材料强度和硬度低时，可选取较大前角。

在重切削和有冲击的工作条件时，前角只能取较小值，有时甚至取负值。

一般是在保证刀具刃口强度的条件下，尽量选用大前角。

如硬质合金车刀加工钢材料时前角值可选5°-15°。

（2）、主后角α0 主后刀面与切削平面间的夹角，在主剖面中测量。

其作用为减小后刀面与工件之间的摩擦。

它也和前角一样影响刃口的强度和锋利程度。

选择原则与前角相似，一般为0到8°。

（3）、主偏角κ r 主切削刃与进给方向间的夹角，在基面中测量。

其作用体现在影响切削刃工作长度、吃刀抗力、刀尖强度和散热条件。

主偏角越小，吃刀抗力越大，切削刃工作长度越长，散热条件越好。

选择原则是：工件粗大刚性好时，可取小值；车细长轴时为了减少径向切削抗力，以免工件弯曲，宜选取较大的值。

常用在15°到90°之间。

（4）、副偏角κ 'r 副切削刃与进给反方向间的夹角，在基面中测量。

刀具角度选用原则Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】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°。

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。

但主偏角减小又会使径向力增大，在切削时容易引起振动。

车削不锈钢的硬化倾向性强，易产生振动，振动又会使加工硬化严重。

因此，主偏角一般宜取45°～90°。

具体角度应根据机床、零件、刀具系统的刚性和切削用量来选择。