刀具几何参数的选择

刀具几何参数的选择
刀具的切削性能主要是由刀具材料的性能和刀具几何参数两方面打算的。

刀具几何参数的选择是否合理对切削力、切削温度及刀具磨损有显著影响。

选择刀具的几何参数要综合考虑工件材料、刀具材料、刀具类型及其他加工条件（如切削用量、工艺系统刚性及机床功率等）的影响。

一、前角的选择
前角是刀具上最重要的几何参数之一。

增大前角可以减小切削变形，降低切削力和切削温度；但过大的前角使刀具楔角减小，刀刃强度下降，刀头散热体积减小，刀具温度上升，使刀具寿命下降。

针对某一详细加工条件，客观上有一个最合理的前角取值。

工件材料的强度、硬度较低时，前角应取得大些；加工塑性材料宜取较大的前角，加工脆性材料宜取较小的前角。

刀具材料韧性好时宜取较大前角，硬质合金刀具就应取比高速钢刀具较小的前角。

粗加工时，为保证刀刃强度，应取小前角；精加工时，为提高表面质量，可取较大前角。

工艺系统刚性较差时，应取较大前角。

为减小刃形误差，成形刀具的前角应取较小值。

用硬质合金刀具加工中碳钢工件时，通常取；加工灰铸铁工件时，通常取。

二、后角的选择
后角的主要功用是减小切削过程中刀具后刀面与工件之间的摩擦。

较大的后角可减小刀具后刀面上的摩擦，提高已加工表面质量。

在磨钝标准取值相同时，后角较大的刀具，磨损到磨钝标准时，磨去的刀具材料较多，刀具寿命较长；但是过大的后角会使刀具楔角显著减小，减弱切削刃强度，减小刀头散热体积，导致刀具寿命降低。

可按下列原则正确选择合理后角值。

切削厚度（或进给量）较小时，宜取较大的后角。

进行粗加工、强力切削和承受冲击载荷的刀具，为保证刀刃强度，宜取较小后角。

工件材料硬度、强度较高时，宜取较小的后角；工件材料较软、塑性较大时，宜取较大后角；切削脆性材料，宜取较小后角。

对精度要求高的定尺寸刀具（例如铰刀），宜取较小的后角；由于在径向磨损量NB 取值相同的条件下，后角较小时允许磨掉的刀具材料较多，刀具寿命长。

车削中碳钢和铸铁工件时，车刀后角通常取为6~8°。

三、主偏角、副偏角的选择
减小主偏角和副偏角，可以减小已加工表面上残留面积的高度，使粗糙度减小；同时又可以提高刀尖强度，改善散热条件，提高刀具寿命；减小主偏角还可使切削厚度减小、切削宽度增加，切削刃单位长度上的负荷下降，对提高刀具寿命有利。

另外，主偏角取值还影响各切削分力的大小和比例的安排，例如车外圆时，增大主偏角可使背向力减小，进给力增大。

工件材料硬度、强度较高时，宜取较小主偏角，以提高刀具寿命。

工艺系统刚性较差时，宜取较大的主偏角；工艺系统刚性较好时，则宜取较小主偏角，以提高刀具寿命。

精加工时，宜取较小副偏角，以减小表面粗糙度；工件材料强度、硬度较高或刀具作断续切削时，宜取较小副偏角，以增加刀尖强度。

在不会产生振动的状况下，一般刀具的副偏角均可选较小值（）。

四、刃倾角的选择
转变刃倾角可以转变切屑流出方向，达到掌握排屑方向的目的。

负刃倾角的车刀刀头强度好，散热条件也好。

增大刃倾角肯定值可使刀具的切削刃实际钝圆半径减小，切削刃变得锐利。

刃倾角不为零时，刀刃是渐渐切入和切出工件的，增大刃倾角肯定值可以减小刀具受到的冲击，提高切削的平稳性。

加工中碳钢和灰铸铁工件时，粗车取，精车取；有冲击负荷作用时取，冲击特殊大时取；加工高强度钢、淬硬钢时，取；工艺系统刚性不足时，为避开背向力过大而导致工艺系统受力变形过大，不宜采纳负的刃倾角。