刀具角度的变化与工件材料的关系

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刀具角度对切削的影响

兼具良好的切削性能和抗崩刃性
由于采用深倾角而实现了超群的切削性能实现了27°的前角！超群的低切削抗力！！(使用ML断屑槽时)
其它公司产品
27°
轴向前角
双后角提高了刀尖强度
外圆切削刃设有2段后面，抗崩刃性实现飞跃性提升
其它公司产品
铣刀旋转方向
外圆切削刃
■抗崩刃性比较表
10 8 6 4 2
■切削抗力比较表
以往产品
其它公司产品A
其它公司产品B
0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35
每齿进给量 fz (mm/t)
Zc
1
加工长度 (m) 100
切削抗力 (N)
型化！
Tungaloy
高效率
●刀体规格设定包括标准刃、多刃、超多刃(订货生产)。 ●CA45°式T/EAW13型设定有大进给专用刀片HJ型。实现了相当于以往产品1.5倍～2倍的进给量。
切削宽度：ae＝80mm
Yc
进给量
Xc
■抗崩刃性
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
0 TPW13型 (MJ断屑槽)
以往产品其它公司产品A
被加工材料：PX5
使用机床：BT50
切削速度：Vc＝150m/min
每齿进给量：fz＝0.2mm/t
a
b
重量冷刀垫固定 (kg) 却孔螺钉
刀垫
紧固螺钉
6 10 0.4 有
6 10 0.5 有
6 9.5 1 有
8 12.7 1.5 有
10 15.9 2.8 有 DTS5-3.5SS FSSA1102 CSPB-3.5

金属切削刀具常用的5个切削角度

金属切削刀具是制造业中常用的工具，正确的切削角度对切削质量有着重要的影响。

在金属加工过程中，常用的五个切削角度包括：刀尖倒角角度、主偏角、副偏角、前角和后角。

一、刀尖倒角角度刀尖倒角角度是指刀具前端倒角的角度，它的大小会影响切削的刀尖强度和耐磨性。

一般来说，刀尖倒角角度越小，刀尖强度越高，耐磨性也越好。

常见的刀尖倒角角度为15度至45度不等，选用合适的刀尖倒角角度能够减小切屑厚度、改进切削刚度和提高刀具寿命。

二、主偏角主偏角又称前角，是指切削刃与工件表面的夹角。

主偏角的大小直接影响着刀具的切削力和切屑的形态。

通常情况下，主偏角越小，切削力越小，切削刚度越大。

然而，主偏角过小也容易导致刀具容易断裂和刀尖易磨损。

在实际加工中需要根据不同的工件材料和加工条件来选择合适的主偏角。

三、副偏角副偏角又称侧倾角，是指刀具刃部与切削面的夹角。

副偏角的大小影响着切屑的流动和刀具的耐磨性。

一般情况下，副偏角越小，切屑流动越顺畅，切屑的形态也更好。

但过小的副偏角容易导致刀具刃部的磨损加剧。

在选择副偏角时需要兼顾切屑形态和刀具的耐磨性。

四、前角前角是刀具刃部与工件表面接触时形成的角度，它的大小直接影响着切削时的切削力和切屑的形态。

一般情况下，前角越大，切削力越小，切屑流动也更加顺畅。

然而，过大的前角容易导致刀具刃部的磨损加快。

在实际加工中需要根据工件材料和加工条件来选择合适的前角。

五、后角后角是刀具刃部背面与工件表面形成的角度，它的大小影响着刀具刃部的强度和切削力。

一般情况下，后角越大，刀具刃部强度越高，切削力也相对较小。

然而，过大的后角会导致刃部切削过程中的摩擦增大，从而影响切削质量。

在选择后角时需要根据实际情况进行合理的选择。

总结：金属切削刀具的切削角度对切削质量和刀具寿命有着重要的影响。

正确选择刀尖倒角角度、主偏角、副偏角、前角和后角，可以有效地改善切削过程中的刀具性能，提高加工质量，降低成本，增加经济效益。

在实际加工中，需要根据具体的工件材料和加工条件来合理选择切削角度，以达到最佳的加工效果。

刀具几何角度的作用及选择原则

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。

《金属切削原理与刀具》知识点总结

I 切削原理部分第1章刀具几何角度及切削要素1、切削加工必备三个条件：刀具与工件之间要有相对运动；刀具具有适当的几何参数，即切削角度；刀具材料具有一定的切削性能2、切削运动：刀具与工件间的相对运动，即表面成形运动。

分为主运动和进给运动。

1）主运动是刀具与工件之间最主要的相对运动，消耗功率最大，速度最高。

有且仅有一个。

运动形式：旋转运动（车削、镗削的主轴运动）直线运动（刨削、拉削的刀具运动）运动主体：工件（车削）；刀具（铣削）。

2）进给运动：使新切削层不断投入切削，使切削工作得以继续下去的运动。

进给运动的速度一般较低，功率也较少。

其数量可以是一个，也可以是多个。

可以是连续进行的，也可以是断续进行的。

可以是工件完成的，也可以是刀具完成的。

运动形式：连续运动：如车削；间歇运动：如刨削。

一个运动，如钻削；多个运动，如车削时的纵向与横向进给运动；没有进给运动，如拉削。

运动主体：工件，如铣削、磨削；刀具，如车削、钻削。

3、切削用量切削用量是指切削速度c v 、进给量f （或进给速度）和背吃刀量p a 。

三者又称为切削用量三要素。

1）切削速度c v （m／s 或m／min）：切削刃选定点相对于工件的主运动速度称为切削速度。

主运动为旋转运动时，切削速度由下式确定1000dn v c π=式中：d-工件或刀具的最大直（mm）n-工件或刀具的转速(r/s 或r/min)2）进给量f：工件或刀具转一周（或每往复一次），两者在进给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单位是mm／r（或mm／双行程）。

3）背吃刀量p a （切削深度mm）2m w p d d a -=式中:w d -工件上待加工表面直径（mm）；m d -工件上已加工表面直径（mm）。

4、工件表面：切削过程中，工件上有三个不断变化的表面待加工表面：工件上即将被切除的表面。

过渡表面：正被切削的表面。

下一切削行程将被切除。

己加工表面：切削后形成的新表面。

5、刀具上承担切削工作的部分称为刀具的削部分，刀具切削部分由一尖二刃三面组成。

刀片角度关系

vc=(π×D1× n)÷ 1000=(3.14 =137.4(m/m in) 切削速度为 137.4m/min
每刃进给量 (fz) / 工作台进
fz (mm/tooth) : 每刃进给量 vf (mm/min) : 每分钟工作台进给速度 n (min-1) : 主轴转速 (每转进给量 f=zxfz) z
: 刃数请选择要计算的项目，在3个空格内 vf(mm/min)
z
n(min-1)
fz(mm/tooth )
(例题) 主轴转速 500min-1、铣刀刃数10 (答）由公式、 fz=Vf÷(z× n)=500÷(10 × 求出每齿进给量为 0.1mm/齿。
(例题) 每刃进给量 0.1mm/齿，铣刀刃数10 (答）
vf(mm/min)
Tc(min)
秒
(例题) 铸铁 (FC200)平板宽100mm 切削速度 125m/min、每齿进给量求所需加工时间(主轴转速200min-1) (答) 首先求出工作台每分钟进给速度、 vf=0.25×16 × 200=800m 再求出工作台总进给长度 L=300+200 =500mm 代入公式、 Tc=500÷ 800=0.625( min) 0.625×60= 约37.5秒
前角
前角对切削力、切屑排出、切削热
前角的影响
1. 正前角大，切削刃锋利。 2. 前角每增加1°，切削功率减少1％ 3. 正前角大，刀刃强度下降；负大负前角用
于
切削硬材料
需切削刃强度大，以适应断续切削大正前角用
于
切削软质材料
易切削材料
被加工材料及机床刚性
差时
TOP

刀具几何角度对切削加工的影响及其选择

刀具几何角度对切削加工的影响及其选择王洋交通与物流工程学院机械设计制造及其自动化摘要：刀具材料的优选对于切削过程的优化具有关键作用，但是，刀具几何角度的选择不合理也会使刀具材料的切削性能得不到充分的发挥。

可见，刀具合理几何角度的选择同样是切削刀具理论与实践的重要课题之一。

切削加工刀具的完善程度对切削加工的现状和发展起着决定性的作用。

关键词：前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖Geometry of the cutting tool and its selectionWangYangTransportation and Logistics Engineering Mechanical Design, Manufacturing and Automation Abstract：Optimization of the cutting tool material has a key role in the optimization process, However, the choice of cutting tool geometry unreasonable also make the cutting tool materials are not sufficient to play.Shows that, cutting tool geometry and reasonable choice of cutting tools is also an important issue of theory and practice of. Degree of perfection of cutting tools on machining status and play a decisive role in the development of.Keywords：tool orthogonal rake，tool orthogonal clearance，tool cutting edge angle，tool minor cutting edge angle，tool cutting edge inclination angle，corner一、前角的功用及其合理值的选择1、前角的功用（1）影响切削区的变形程度：若增大前角，可以减小切削变形，从而减小切削力、切削热和切削功率。

刀主要角度

1.车刀分:外圆车刀、端面车刀、切断刀、内孔车刀、螺纹车刀。

2.车刀的角度有：前角、后角、副后角、刃倾角、主偏角、副偏角。

(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κr: 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。

其作用是影响已加工表面的粗糙度，减小副偏角可使被加工表面光洁。

选择原则是：精加工时，为提高已加工表面的质量，应选取较小的值，一般为5到10°。

（5）刃倾角λs :主切削刃与基面间的夹角，在主切削平面中测量。

主要作用是影响切屑流动方向和刀尖的强度。

以刀柄底面为基准，主切削刃与刀柄底面平行时，λs =0，切屑沿垂直于主切削刃的方向流出。

刀具切削部分几何参数的选择

Fp
Kr ’
3．影响已加工表面质量
减小Kr进可以使工件表面残留面积高度减小，从而使已加工表面粗糙度值减小。
4．影响断屑效果、排屑方向
增大Kr会使hD增厚，bD减小，有利于切屑折断，有利于孔加工刀具使切屑沿轴向顺利流出。
二、合理主偏角的选择原则
粗加工时，硬质合金车刀一般选用较大的主偏角(Kr＝60～75)，以利于减少振
切削刃强度及抗冲击能力增加，且有一定的减压和消振作用。
适用于陶瓷等脆性材料刀具。
后角及后面形状的选择
后角的作用主要
1) 减小主后刀面与工件之间的摩擦，提高已加工表面质量和延长刀具寿命； 2) 配合前角调整切削刃和刀头部分锋利程度、强度和散热条件； 3) 小后角车刀在特定的条件下可抑制切削时的振动。
主偏角减小，则刀尖角r增大，
使刀尖强度提高，散热体积增大。主偏角较小的刀具在切入时，最先与工件接触处是远离刀尖的地方，因而可减少因切入冲击造成的刀尖损坏。
2．影响切削分力比值及切削层单位面积切削力
当Kr减小时，由于hD 减小，变形系数增大，使切削层单位面积切削力 Ff 有所增大；在ap和f相同时，使切削功率有所增加。但 Kr1 更主要的是会使背向力Fp Kr2 增大，容易引起工艺系统振动。当工艺系统刚度不足时，会使刀具寿命降低。
动、断屑和采用较大的切削深度。加工硬度高的材料，如冷硬铸铁和淬硬钢时，在系统刚性好，切削深度不大时．取
较小的主偏角(Kr＝10～30)，以利于提
高刀具耐用度。
工艺系统刚性较好时，取较小的主偏角可提高刀具耐用度；刚性不足，加车削细长
轴时，应取大的主偏角，可取Kr＝90～93，
以减小背向力ap，减少振动。需要从中间切入及仿形加工的车刀，应取较大主偏角；车阶梯轴则需用Kr＝90的偏刀；

刀具角度对切削加工的影响

刀具角度对切削加工的影响刃倾角 (λs ) 主切削刃与基面之间的夹角，它的作用是控制排屑方向。

刃倾角有正值、负值和零度 3 种。

当刀尖位于主切削的最高点时，刃倾角为正值（+λs），切削时，切削排向待加工表面，不易擦毛已加工表面，车出的工件表面粗糙度小，但刀尖强度较差，适合于精车；当刀尖位于主切削的最低点时，刃倾角为负值（-λs），切削时，切屑排向工件已加工表面，容易擦毛已加工表面，但刀尖强度好，在断续切削和车削有冲击的工件时，冲击点先接触在远离刀尖的切削刃处，从而保护了刀尖，适合于粗车；当主切削刃和基面平行时，刃倾角为零度（λs=0），切削时，切屑基本上沿垂直与主切削刃方向排出，一般车削时（指工件圆整、切削厚度均匀），取零度的刃倾角。

车刀前角后角主偏角刃倾角作用前角r是前面与基面之间的夹角1。

前角有正前角和负前角之分2。

取正前角的目的是为了减小切屑被切下时的弹性变形和切屑流出时与前面的摩擦阻力，从而减小切削力和切削热，使切削轻快，提高已加工表面的质量。

3。

取负前角的目的是在于改善刃部的受力状况和散热条件，提高切削刃强度和耐冲击能力。

4。

加工塑性材料时，因切屑呈带状，沿刀具前面流出时和前面接触长度L较长，摩擦较大，为减少变形和摩擦，一般采用正前角。

工件材料塑性愈大，强度和硬度愈低时，前角应选得愈大。

加工脆性材料时产生崩碎切屑，切屑与刀具前面接触长度L较短，切削力集中作用在切削刃付近，且产生冲击，容易造成崩刃，所选前角应比加工塑性材时小一些，以提高切削刃强度和散热能力。

加大前角可抑制或消除积屑瘤，降低径向切削分力；加工硬度高时，机械加度大及脆性材料时，应取较小的前角；加工硬度低，机械强度小及塑性材料时，取较大的前角；粗加工应取较小的前角，精加工取较大的前角；高速切削时，前角对切屑的变形及切削力的影响较小，可取较小的前角。

机床、夹具、工件、刀具系统刚性差时，应取较大的前角；后角α是主后面与切削平面之间的夹角后角的作用是:减少后刀面与过渡表面之间的摩擦，影响楔角的大小，从而配合前角调整切削刃的锋利程度和强度。

刀具角度选择

后角ao
后角的主要作用是减小刀具后刀面与工件之间的摩擦。后角过大会使到刃强度降低，并使散热条件变差，使刀具耐用度降低
车刀合理后角f≤0.25mm/r时，可选ao=10°~12°；在f＞0.25mm/r时，取ao=5°~8°
1）工件材料强度、硬度较高时，应取较小后角；工件材料软、粘时应取较大后角；加工脆性材料时，宜取较小后角。
1）前刀面Ay—切下的切屑沿其流出的表面。
2）主后刀面Aa—与工件上过渡表面相对的表面。
3）副后刀面A＇a—与工件上已加工表面相对的的表面。
4）主切削刀S—前刀面与主后刀面的交线，它承担主要切削工作。
5）副切削刃S＇—前刀面与副后刀面的交线，它协同主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面。
6）刀尖—主切削刃与副切削刃连接处的那部分切削刃。
刀具角度选择
角度名称
作用
选择时应考虑的主要因素
前角yo
增大前角可以减小切屑变形和摩擦阻力，使切削力、切削功率及切削时产生的热量减小。前角过大将导致切削刃强度降低，刀头散热体积减小，致使刀具寿命降低
加工一般灰铸铁时，可选yo=5°~15°；加工铝合金时，选yo=30°~35°；用硬质合金刀具加工一般钢料时，选yo=10°~20°
2）精加工及切削厚度较小的刀具，应采用较大的后角；粗加工、强力切削、宜取较小后角。
3）工艺系统刚性较差时，应适当尖小后角。
4）定尺寸刀具，如拉刀、铰刀等，为避免重磨后刀具尺寸变化过大，宜取较小的后角。
主偏角kr
主偏角减小，可使刀尖处强度增大且作用切削刃长度增加，有利于散热和减轻单位刀刃长度的负荷，提高刀具的寿命。减小主偏叫4还可使工件表面残留面积高度减小。增大主偏角，可使背向力Fp减小，进给力Ff增加，因而可降低工艺系统的变形与振动

刀具角度的功用与选择精选文档

工艺系统刚性较好时，主偏角宜取较小值，如r=30°～45°，例如选用45°偏刀；当工艺系统刚性较差或强力切削时，一般取r=60°～75°，例如选用75°偏刀。车削细长轴时，取r=90°～93°，以减小背向力Fp。
副偏角的大小主要根据表面粗糙度的要求选取，一般为5°～15°，粗加工时取大值，精加工时取小值。切断刀、锯片刀为保证刀头强度，只能取很小的副偏角，一般为1°～2°。
（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；加工特别硬的工件材料（如淬火钢）时，应选用很小的前角，甚至选用负前角。因为工件的强度、硬度愈高，产生的切削力愈大，切削热愈多，为了使刃具有足够的强度和散热，防止崩刃和磨损，应选用较小的前角。
（1）根据切削厚度选择后角。合理后角大小主要取决于切削厚度（或进给量），切削厚度hD愈大，则后角应愈小；反之亦然。如进给量较大的外圆车刀后角=6°～8°，而每齿进刀量不超过mm的圆盘铣刀后角=?30°。这是因为切削厚度较大时，切削力较大，切削温度也较高，为了保证刃口强度和改善散热条件，所以应取较小的后角。切削厚度愈小，切削层上被切削刃的钝圆半径挤压而留在已加工表面上并与主后刀面挤压摩擦的这一薄层金属占切削厚度的比例就越大。若增大后角，就可减小刃口钝圆半径，使刃口锋利，便于切下薄切屑，可提高刀具耐用度和加工表面质量。
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。

刀具角度分析

加工强度、硬度高的材料，如系统刚性较好，应选用较小的主偏角。
在不影响摩擦和不产生振动的情况下，可选用较小的副偏角。外圆车刀的副偏角一般为。
补充
当工艺系统刚性较差或使用有尺寸精度要求的刀具时，应取小的后角。工件材料的强度、硬度大，后角应取最小值。
补充
减少刀具后刀面与工件表面的摩擦并配合前角改变切削刃的强度与锋利程度。
刃倾角的选择：
选用刃倾角时主要根据切削条件和系统刚性。精切时，；粗切时，。Байду номын сангаас艺系统刚性不足时，选正值刃倾角。
补充
主偏角与副偏角的功用及选择：
主偏角主要影响切削层截面的形状和几何参数，影响背向力与进给力的比例以及刀具的使用寿命，并与副偏角一起影响已加工表面的表面粗糙度。副偏角越小，则工件表面的残留面积越小，表面粗糙度Ra值越小。
加工工艺系统刚性不足时，应选用较大的主偏角。
粗加工时，一般选用较大的主偏角，以利于减少振动，延长刀具的使用寿命。
选用原则：
工件材料的强度、硬度低，塑性大，前角应取大些可减少切屑变形，降低切削温度。加工脆性材料时，应该选取较小的前角，因变形小，刀具与切屑接触面积小。
刀具材料的强度和韧性好，应选取较大的前角，如高速钢刀具可采用较大的前角。
粗切时，为增强切削刃的强度，应取小值。工艺系统刚性较差时，应取大值。
补充
。
后角的功用及选择原则：
功用：增大后角能减小后刀面与过度表面间的摩擦，还可以减小切削刃圆弧半径，使刃口锋利。但后角过大会减小切削刃的强度和散热能力。
选用原则：
后角主要根据切削层公称厚度选取。
粗切时，进给量大，切削公称厚度大，可取最小值；精切时，进给量小，切削公称厚度小，应取最大值，可以延长刀具使用寿命和提高已加工表面质量。

刀具角度的功用与选择

(1 )根据工件材料选择前角。

加工塑tt 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。

工件材料强度咼时，应选用较小的前角；加工特别硬的工件材料(如淬火钢)时,应选用很小的前角, 甚至选用负前角。

因为工件的强度、硬度愈高，产生的切削力愈大，切削热愈多，为了使刃具有足够的强度和散热，防止崩刃和磨损，应选用较小的前角。

(2)根据刀具材料选择前角。

刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较低时应选较小的前角。

通常硬质合金车刀的前角在・5°〜+20。

，高速钢刀具比硬质合金刀具的合理前角约大5。

〜10。

，而陶瓷刀具的前角一般取・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，而且承受冲击载何，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咼的表面质量，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。

角度功用选择原则减小后刀面与工件的摩擦和后刀面的磨损，其大小对刀具耐用度和加工表面质量都有很大影响。

后角《0刀具磨损减少，也减小了刀具刃口的钝圆弧半径，提咼了刃口锋利程度，易于切下薄切屑，从而可减小表面粗糙前角%影响切削变形和切削力的大小、刀具耐用度和加工表面的质量。

增大前角能使刀刃变得锋利，使切削更为轻快，可以减小切削变形和摩擦，从而减小切削力和切削功率，切削热也少，力口工表面质量咼。

《刀具几何角度》课件

《刀具几何角度》PPT课件
刀具几何角度是切削加工中非常重要的概念。本课件将详细介绍切削角度、主偏角度、前角度和后角度、刀尖倒角等内容，并探讨它们对加工质量的影响。
一、引言
刀具几何角度在切削加工过程中起着至关重要的作用。本章节将对刀具几何角度的重要性进行简要介绍。
二、切削角度
切削角度的定义
切削角度是刀具与工件接触面法线方向和主切削方向之间的夹角。
切削角度的种类
介绍了切削角度的种类以及它们在刀具物理结构上的表现。
切削角度对加工质量的影响
探讨了切削角度对加工表面质量、切屑形态和切削力的影响。
三、主偏角度
1
主偏角度的定义
主偏角度是刀具的切削刃和加工表面法线之间的夹角。
2
主偏角度的分类
介绍了主偏角度的分类以及它们在加工中的作用。
3
主偏角度与材料成形性能的关系
探讨了主偏角度与材料的切削性能和切屑形态之间的关系。
四、前角度和后角度
前角度和后角度的概念
前角度是刀具切削刃前面形成的角度，后角度是刀具切削刃后面形成的角度。
前角度和后角度的特点
描述了前角度和后角度在切削过程中起到的作用以及它们的特点。
前角度和后角度的选择和重要性
讨论了前角度和后角度的选择对加工表面质量和切削性类
刀尖倒角是切削刃前端形成的倒角，其作用和分类进行了详细描述。
刀尖倒角的作用和影响
探讨了刀尖倒角对切削力和加工表面质量的影响。
刀尖倒角的加工方法和标准
介绍了刀尖倒角的加工方法和标准，保证加工质量和安全性。
六、总结
通过对刀具几何角度的详细介绍，可以更好地理解其在切削加工中的重要性，并为进一步研究提供指导。

收藏!刀具5个角度选择基础

前角yo作用增大前角可以减小切屑变形和摩擦阻力，使切削力、切削功率及切削时产生的热量减小。

前角过大将导致切削刃强度降低，刀头散热体积减小，致使刀具寿命降低选择时应考虑的主要因素加工一般灰铸铁时，可选yo-=5°~15°；加工铝合金时，选yo=30°~35°；用硬质合金刀具加工一般钢料时，选yo=10°~20° 1）刀具材料的抗弯强度及韧性较高时，可取较大前角。

2）工件材料的强度、硬度较低、塑性较好时，应取较大前角；加工硬脆材料应取较小前角，甚至取负前角。

3）继续切削或粗加工有硬皮的铸锻时，应取叫小前角，精加工时宜取叫大前角。

4）工艺系统刚性较差或机床功率不足时，应取较大前角。

5）成形刀具和齿轮刀具全减小齿形误差，应取小前角甚至零前角。

后角ao作用后角的主要作用是减小刀具后刀面与工件之间的摩擦。

后角过大会使到刃强度降低，并使散热条件变差，使刀具耐用度降低选择时应考虑的主要因素车刀合理后角f≤0.25mm/r时，可选ao=10°~12°；在f＞0.25mm/r时，取ao=5°~8° 1）工件材料强度、硬度较高时，应取较小后角；工件材料软、粘时应取较大后角；加工脆性材料时，宜取较小后角。

2）精加工及切削厚度较小的刀具，应采用较大的后角；粗加工、强力切削、宜取较小后角。

3）工艺系统刚性较差时，应适当尖小后角。

4）定尺寸刀具，如拉刀、铰刀等，为避免重磨后刀具尺寸变化过大，宜取较小的后角。

主偏角kr作用主偏角减小，可使刀尖处强度增大且作用切削刃长度增加，有利于散热和减轻单位刀刃长度的负荷，提高刀具的寿命。

减小主偏叫4还可使工件表面残留面积高度减小。

增大主偏角，可使背向力Fp减小，进给力Ff增加，因而可降低工艺系统的变形与振动选择时应考虑的主要因素1）在工艺系统刚性允许的条件下，应采用较小的主偏角。

如系统刚性较好时（Lw/dw＜6），可取kr=30°~45°；当系统刚性较差时（Lw/dw=6~12）,取kr=60°~75°；车削细长轴时（Lw/dw＞12），取kr90°~93°2）加工很硬的材料时，应取较小的主偏角。

刀具角度的实验报告

刀具角度的实验报告1. 引言刀具角度是切削工艺中的重要参数之一，对于加工质量和切削性能具有重要影响。

本实验旨在通过对不同刀具角度的实验研究，探索刀具角度与切削力、加工表面质量的关系，为优化刀具角度选择提供参考依据。

2. 实验材料和方法2.1 实验材料本实验使用的材料为硬度为HRC40的普通碳素钢。

2.2 实验仪器和设备1. 数控铣床：用于切削实验。

2. 力传感器：用于测量切削力。

3. 表面粗糙度仪：用于表面质量评估。

2.3 实验方法1. 实验组数：共设计5组实验，刀具角度分别为10、20、30、40和50。

2. 实验参数：切削速度为100m/min，进给量为0.2mm/刀齿，切削深度为1.5mm。

3. 实验步骤：- 选择合适的刀具，并安装在数控铣床上。

- 设置刀具角度，并固定好。

- 开始切削实验并记录切削过程中的切削力数据和加工表面粗糙度数据。

- 完成所有实验组的切削实验。

3. 实验结果与分析3.1 切削力分析经过实验测量和数据处理，得到不同刀具角度下的切削力数据，如表格1所示。

刀具角度（）切削力（N）-10 8020 8530 10040 12050 130从表格中可以看出，随着刀具角度的增加，切削力也随之增加。

这是因为刀具角度的增加会导致切削刃数量的减少，从而使每个刃的切削深度增加，因此切削力也会增加。

但是当刀具角度超过一定范围时，由于切削刃的减少，其作用面积减小，切削力不会继续增加，甚至可能出现切削力下降的情况。

3.2 加工表面质量分析经过实验测量和数据处理，得到不同刀具角度下的加工表面粗糙度数据，如表格2所示。

刀具角度（）加工表面粗糙度（μm）10 2.520 3.230 4.040 5.550 7.0从表格中可以看出，随着刀具角度的增加，加工表面粗糙度也逐渐增加。

这是由于刀具角度的增加会导致切削深度增加，从而使加工表面的波纹测量数值增加。

但是当刀具角度过大时，由于切削力的增加和刀具尖角过大，可能会导致过切、撕裂等加工缺陷，从而使加工表面质量下降。

刀具角度对加工的影响

角度名称含义作用应用与选择说明前角γ0 在正交平面Po内，前刀面与基面的之间夹角 1.使刀刃锋利，便于切削加工和切屑流动2.影响刀具的强度1.粗加工：小值精加工：大值2.加工塑性材料或强度、硬度较低：大值加工脆性材料或强度、硬度较高：小值3刀具材料韧性好，如高速钢：大值刀具材料脆性大，如硬质合金：小值前角越大，刀具越锋利，但强度降低，易磨损和崩刃。

前角一般为5°～20°。

后角α0 在正交平面Po内，主后刀面与切削平面之间夹角 1.影响主后刀面与工件之间的摩擦2.影响刀具的强度与前角的选择相同后角越大，车削时刀具与工件之间的摩擦越小，但强度降低，易磨损和崩刃。

后角一般为6°～12°。

主偏角Kr 在基面Pr内，主切削刃与进给运动方向在其上的投影之间夹角 1.影响切削加工条件和刀具的寿命2.影响径向力的大小，如图2-10（b）所示Fp径=cos KrFD切水（切削力在水平面内的分力） 1.粗加工：小值精加工：大值2.刚性差，易变形，如细长轴（90°）：大值刚性好，不易变形：小值1. 主偏角越小，切削加工条件越好，刀具的寿命越长2.车刀常用的主偏角有45°、60°、75°90°，其中75°和90°最常用副偏角Krˊ 在基面Pr内，副切削刃与进给运动反方向在其上的投影之间夹角 1.主要影响加工表面的粗糙度，如图2-10（c）所示2.影响副切削刃与已加工表面之间的摩擦和刀具的强度 1.粗加工：大值（与副偏角选择相反）精加工：小值1. 副偏角越小，残留面积和振动越小，加工表面的粗糙度越低，表面质量越高。

但过小会增加刀具与工件的摩擦，另外，刀具的强度降低2.副偏角一般为5°～15°刃倾角λs 切削平面Ps内，主切削刃在其上的投影与基面之间夹角 1.主要控制切屑的流动方向2.影响刀尖的强度 1.粗加工：λs＜0精加工：λs≥0（防止切屑划伤工件） 1. λs＜0时，刀尖处于主切削刃的最低点，刀尖强度高，切屑流向已加工表面；λs＞0时，刀尖处于主切削刃的最高点，刀尖强度低，切屑流向待加工表面2. λs一般为-5°～+5°。

刀具角度对加工的影响

.角度名称含义作用应用与选择说明前角γ0 在正交平面Po内，前刀面与基面的之间夹角 1.使刀刃锋利，便于切削加工和切屑流动2.影响刀具的强度1.粗加工：小值精加工：大值2.加工塑性材料或强度、硬度较低：大值加工脆性材料或强度、硬度较高：小值3刀具材料韧性好，如高速钢：大值刀具材料脆性大，如硬质合金：小值前角越大，刀具越锋利，但强度降低，易磨损和崩刃。

前角一般为5°～20°。

后角一般为6°～12°。

主偏角Kr 在基面Pr内，主切削刃与进给运动方向在其上的投影之间夹角1.影响切削加工条件和刀具的寿命2.影响径向力的大小，如图2-10（b）所示Fp径=cos KrFD切水（切削力在水平面内的分力）1.粗加工：小值精加工：大值2.刚性差，易变形，如细长轴（90°）：大值刚性好，不易变形：小值1. 主偏角越小，切削加工条件越好，刀具的寿命越长2.车刀常用的主偏角有45°、60°、75°90°，其中75°和90°最常用副偏角Krˊ在基面Pr内，副切削刃与进给运动反方向在其上的投影之间夹角1.主要影响加工表面的粗糙度，如图2-10（c）所示2.影响副切削刃与已加工表面之间的摩擦和刀具的强度1.粗加工：大值（与副？偏角选择相反）精加工：小值1. 副偏角越小，残留面积和振动越小，加工表面的粗糙度越低，表面质量越高。

但过小会增加刀具与工件的摩擦，另外，刀具的强度降低2.副偏角一般为5°～15°刃倾角λs 切削平面Ps内，主切削刃在其上的投影与基面之间夹角 1.主要控制切屑的流动方向2.影响刀尖的强度1.粗加工：λs＜0精加工：λs≥0（防止切屑划伤工件）1. λs＜0时，刀尖处于主切削刃的最低点，刀尖强度高，切屑流向已加工表面；λs＞0时，刀尖处于主切削刃的最高点，刀尖强度低，切屑流向待加工表面2. λs一般为-5°～+5°。

刀片角度关系

前角前角对切削力、切屑排出、切削热、刀具寿命影响都很大。

前角的影响1. 正前角大，切削刃锋利。

2. 前角每增加1°，切削功率减少1％。

3. 正前角大，刀刃强度下降；负前角过大，切削力增加。

后角后角具有避免刀具后刀面与工件摩擦、使刀尖自由切入工件的功能。

后角的影响1. 后角大，后刀面磨损小。

2. 后角大，刀尖强度下降。

余偏角余偏角影响冲击力的缓和、进给分力、背分力的大小及切屑厚度。

余偏角的影响1. 进给量相同时，余偏角大，刀片与切屑接触的长度增加，切屑厚度变薄，使切削力分散作用在长的刀刃上，刀具寿命得以提高。

2. 余偏角大，分力a'也随之增加，加工细长工件时，易弯曲。

3. 余偏角大，切屑处理性能变差。

4. 余偏角大，切屑厚度变薄，切屑宽度增加，将使切屑难以碎断。

副偏角为了避免已加工表面与刀具(的副切削刃)发生干涉的角度。

通常为5°～15°。

副偏角1. 副偏角小，切削刃强度增加，但刀尖易发热。

2. 副偏角小，背向力增加，切削时易产生振动。

3. 粗加工时副偏角宜小些；而精加工时副偏角则宜大些。

刃倾角刃倾角是前刀面倾斜的角度。

重切削时，切削开始点的刀尖上要承受很大的冲击力，为防止刀尖受此力而发生脆性损伤，故需有刃倾角。

推荐车削时为3°─5°;铣削时10°─15°。

刃倾角的影响1. 刃倾角为负时，切屑流向工件；为正时，反向排出。

2. 刃倾角为负时，切削刃强度增大，但切削背向力也增加，易产生振动。

刃口修磨与棱边刃口修磨与棱边，都是为了保证切削刃强度而对刀刃进行的处理。

刃口修磨是将切削刃口倒圆或倒角。

棱边是沿着前刀面或后刀面设置的狭窄带状面。

最合适的修磨宽度是进给量的1/2。

刃口修磨量的影响1. 修磨量大，刀刃强度高，破损率低，刀具寿命提高。

2. 修磨量大，后刀面磨损易扩展，刀具寿命低。

修磨量的大小，对前刀面磨损量无影响。

3. 修磨量大，振动增加，易产生振动。