关于对车刀几何参数的选择分析
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°。
刀具合理几何参数的选择
刀具的几何参数包括刀具的切削角度，刀面的形式(如平前刀面，带卷屑断屑槽的前刀面、波形刀面等)以及切削刃的形状(直线形、折线形、圆弧形等)。
刀具的几何参数对切屑变形、切削力、切削温度和刀具磨损都有显著影响，从而影响切削加工生产率、刀具耐用度、加工质量和加工成本。
刀具的合理几何参数．是指在保证加工质量的前提下，能够获得最高刀具耐用度，从而能达到提高切削效率，降低加工成本目的的几何参数。
选择刀具合理几何参数主要取决于工件材料、刀具材料、刀具类型，也与切削用量、工艺系统刚性和机床功率等因素有关。
第一节前角及前刀面形状的选择一、前角的功用及选择前角是刀具上重要的几何参数之一，它的大小决定切削刃的锋利程度和强固程度，直接影响切削过程。
前角有正前角和负前角之分。
取正前角的目的是为了减小切屑被切下时的弹塑性变形和切屑流出时与前面的摩擦阻力，从而可减小切削力和切削热，使切削轻快，提高刀具寿命，并提高已加工表面质量。
但前角过大时，楔角过小，会削弱切削刃部的强度并降低散热能力，反而会使刀具寿命降低。
由图可知，加工不同材料时，前角太大或太小，刀具耐用度都较低。
在一定加工条件下，存在一个耐用度为最大的前角，即合理前角。
取负前角的目的在于改善刃部受力状况和散热条件，提高切削刃强度和耐冲击能力。
负前角刀具通常在用脆性刀具材料加工高强度高硬度工件材料而当切削刃强度不够、易产生崩刃时才采用。
前角的合理数值选取原则刀具合理前角的选择主要取决于刀具材料、工件材料的种类与性质：1．刀具材料：强度和韧性较高时可选择较大的前角。
高速钢的强度高，韧性好；硬质合金脆性大，怕冲击，易崩刃。
因此，高速钢刀具的前角可比硬质合金刀具选得大一些，可大5°～10°。
陶瓷刀具的脆性更大，故前角应选择得比硬质合金还要小一些。
选择要充分注意增加切削刃强度，常取负值(多在－4°～－15°范围)以改善刀具受力时的应力状态，并选负的刃倾角(取0°～－10°)与之配合以改善切入时承受冲击的能力。
机械制造基础——刀具几何参数的选择
5、工件材料强度或硬度较高时，一般采用较小还是较 大的后角？
工件材料强度或硬度较高时，为加强切削刃，一 般采用较小后角。 6、对于塑性较大材料，一般取较小还是较大的后角？
对于塑性较大材料，已加工表面易产生加工硬化 时，后刀面摩擦对刀具磨损和加工表面质量影响较大 时，一般取较大后角。 7、切削时，刃倾角λs是如何影响切屑流向的？ λs为正值时，切屑向床头方向流出，影响工人操作； λs为负值时，切屑向尾座方向流出，影响已加工面； λs为零时，切屑沿垂直切削刃的方向流出。
αo↑→ 刃口锋利↑→ 切削热↓→ 切削温度↓ → 耐用度↑
但αo↑↑→ 楔角↓→ 刃口强度↓ → 散热体积↓ → 切削温度↑→ 耐用度↓
（二）、后角的选择原则 在不产生摩擦的前提条件下，适当减小后角。
后角选择方法（课后作业）：
1、工件材料硬度、强度较高时，应取较小的后角；
2、塑性材料αo宜大；脆性材料αo宜小； 3、粗加工、断续切削、加工铸锻件，αo宜小；精加工、 连续切削αo宜大；
(c)修光刃
倒角刃的优点：
主偏角κr和副偏角κr＇
的减小，都可以增强刀尖强 度，但同时也增大了背向力
Fp，使得工件变形增大并
引起振动。但如在主、副切 削刃之间磨出倒角刀尖。则 既可增大刀尖角，又不会使 背向力Fp增加多少。
倒角刃主要适用于粗加 工、半精加工、间断切削和 强力切削时使用。
(a)倒角刃
五、刃倾角的选择
（一）刃倾角的功用
1、控制切屑的流向（作业）
切屑向床头方向流出， 影响工人操作；
切屑向尾座方向流出， 影响已加工表面；
切屑沿垂直切削刃的方向流出。
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2、控制切削刃切入时，首先与工件接触的位置；
合理选择刀具几何参数
低碳钢 8°～10° 10°～12°
中碳钢 5°～7° 6°～8°
淬火钢 8°～10°
不锈钢 6°～8° 8°～10°
灰铸铁 4°～6° 6°～8°
铝及铝合金 8°～10° 10°～12°
跳到 P130
12
二、后角 o 和后刀面的选择
2．后刀面型式
后刀面的型式有双重后刀面、消振棱和刃带3种，如图所示。
9
二、后角 o 和后刀面的选择
机械制造基础
1．后角 o 的功用及选择
（1）后角 o 的功用
后角 o 可以减小后刀面与工件之间的摩擦，减少刀具磨损。但后角 o 过大会降低切削刃的强度和
散热能力，从而降低刀具寿命。
（2）后角 o 的选择 后角o 的选择应首先考虑切削厚度 hD，其次考虑工件材料和加工条件。
机械制造基础
刀具几何参数对切削变形、切削力、切削温度、刀具 磨损和已加工表面等都有很大的影响。因此，合理地选择 刀具几何参数，能够充分发挥刀具的切削性能，提高生产 率。
刀具几何参数的合理选择主要包括前角 o 和前刀面、 后角o 和后刀面、主偏角 r 、副偏角 r 、过渡刃、刃 倾角 s 的选择。
减小刀具的径向磨损值NB值，如图所示。
11
二、后角 o 和后刀面的选择
提示
在规定了后刀面磨钝标准VB的情况下，后角较大的刀具达到磨钝标 准时，磨去金属的体积较大，如图所示，从而加大刀具的径向磨损值 NB， 这会影响工件的尺寸精度。
机械制造基础
硬质合金车刀合理后角的参考值如表所示。
工件材料 粗车 精车
塑性大时，后刀面磨损严重，应选取较大的后角 o；工件材料脆性较大时，载荷集中在切削刃处，为提高 切削刃强度，应选取较小的后角 o 。
车削薄壁工件时车刀的几何参数与切削用量的选择(精)
车削薄壁工件时车刀的几何参数与切削用量的选择
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车刀的几何参数选择
切削用量的选择
应用轴向夹紧工具
添加文字（楷体 20号）
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车削薄壁工件时车刀的几何参数与切削用量的选择
1、选用较大的主偏角，增大主偏角可减小主切削刃参加工 作的长度，并有利于减小径向切削分力。 2、适当增大副偏角，可以减少副切削刃与工件之间的摩擦， 从而减少切削热，有利于减小工件热变形。 3、前角适当增大，应尽量使车刀锋利，切削轻快，排屑顺 畅，促使减小切削力和切削热。 4、刀尖圆弧半径要小。
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车削薄壁工件时车刀的几何参数与切削用量的选择
车刀的几何参数可参考下列要求： 外圆精车刀。Κ r = 90°～93°，Κ ′rபைடு நூலகம்= 15°，ao = 14°～16°，ao1 = 15°，γ 0适当增大。 内孔精车刀。 Κ r = 88°～90°，Κ ′r = 10°～15°，γ
0
= 10°～15°，ao = 14°～16°，
ao1
= 6°～8°，λ s = 5°～6°。
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车削薄壁工件时车刀的几何参数与切削用量的选择
切削用量的选择 薄壁工件刚度低、易变形，在车削加工过程中切削用量的 选择对加工质量影响很大。在实践中，一般按照中速、小吃 刀和快进给的原则进行选择，具体数据可参考下列要求： 粗车。切削速度vc = 70～80 m/min，进给量f = 0.6～0.8 mm/r ，背吃刀量ap = 1mm。 精车。切削速度vc = 100～120 m/min，进给量f = 0.15～0.25 mm/r ，背吃刀量ap = 0.3～0.5mm。
切车刀几何参数选择
切车刀几何参数选择
2020年12月9日星期三
切车刀几何参数选择
1.6过渡刃选择
如图2-21所示 ，过渡刃的形状有直线形和圆弧形（即刀尖圆弧半径rε）
两种，前者因呈直线形，其偏角κrε大小通常均取主偏角κr值的一半左
右，过渡刃长度为0.5～2 mm。而后者不但能提高车刀的耐用度，还 可减少车削后的残留面积，降低工件已加工表面粗糙度。但刀尖圆弧 半径rε不宜过大，否则会引起振动。
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切车刀几何参数选择
• 硬质合金车刀刀尖圆弧半径参考值见表2-7。
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车工工艺与技能训练
车工工艺与技能训练
切车刀几何参数选择
1.1 前角选择
前角的选择主要遵循以下原则: （1）加工塑性材料时，前角应取较大值；加工脆性材料时，应选用
较小的前角。 （2）工件材料的强度、硬度较低时，选用较大的前角；反之，选用
较小 的前角。 （3）刀具材料坚韧性好时，前角应选大些（如高速钢车刀）；刀具
材料 韧性差时，前角应选小些（如硬质合金车刀）。 （4）粗加工和断续切削时应选较小的前角，精加工时应选较大的前
尖强度。 硬质合金车刀副偏角参考值见表2-5。
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切车刀几何参数选择
1.5刃倾角选择
刃倾角的选择主要根据以下几点原则： （1）一般粗车时（指工件圆整、被切削层均匀），选取稍偏于负值
的刃倾角（－3°～0°）；精车时，应选取负值的刃倾角（－ 8°～－3°）。 （2）强力车削时，选取负值的刃倾角（－10°～－5°）；冲击负 荷大的断续车削时，应选取较大负值的刃倾角（－10°以上）。 （3）加工高硬材料时，应选取负值的刃倾角，以提高刀尖强度。 硬质合金车刀刃倾角参考值见表2-6。
数控车刀的几何参数.
数控车刀的几何参数一、刀具几何参数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决定的。
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。
刀具组成部分如图1-1所示。
图1-1主偏角κr——主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。
刃倾角λs——在切削平面ps内，主切削刃与基面pr的夹角。
还有：副前角γoˊ、副后角αoˊ、副偏角κrˊ、副倾角λsˊ图1-2二、刀具几何参数对加工精度的影响在数控加工中，为降低加工工件表面粗糙度，减缓刀具磨损、提高刀具使用寿命、选择适宜的切削力等因素，通常车刀会存在刀尖圆弧半径r，主偏角kr，车刀刀尖距零件中心高的偏差等刀具几何参数的影响，必定引起被加工零件的轴向尺寸误差和径向尺寸误差由此使得加工的运行轨迹与被加工零件的形状产生差异。
因被加工零件表面形状各异，所以引起的差异也各不相同。
下面依次分析车削加工各类零件表面形状引起的差异以及采取的措施。
1．车刀刀尖圆弧半径对加工圆柱类零件表面的影响众所周知，被加工零件表面的成形是由车刀与零件表面接触见切点的运行轨迹保证的，对于主偏角kr=90°的车削加工，参见图1.1示，被加工零件表面的轴向尺寸由刀尖圆弧半径点A保证。
图1.1当（D-d）/2=ap>r时，由图可知，由刀尖圆弧半径引起的轴向尺寸变化量△a为△a=b-a=r式中：b——零件轴向尺寸；a——实际轴向位移量；r——刀尖圆弧半径.此时，刀具实际轴向位移是长度a为：a=b-△a=b-r（D-d）/2=ap△a=BC=2pp22a-ra2）(r=--par此时，刀具实际轴向位移长度a=b-Δa=22yyarab--对于主偏角KF＜90°的车削加工，当完成轴向加工即处于图1.1c位置时，被加工零件的已加工表面部由车刀刀尖A保证，零件的加工表面由刀具型面AC 和CE形成。
车刀几何参数的优化选择[1]
![车刀几何参数的优化选择[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/66ef684dfe4733687e21aaf6.png)
车刀几何参数的优化选择摘要：合理选择车刀几何参数，是顺利完成车削加工任务的关键。
笔者结合多年的教学生产经验及相关理论资料，针对几类车刀选择，论述一下合理选择车刀的几何参数的方法。
关键词：车刀几何参数；综合选择；锋利；强度车刀刃磨水平的高低直接关系到产品的生产效率、加工质量、设备能耗和产品成本，甚至关系到操作者的人身安全，也反映出操作者对加工主体的特性和切削用量的灵活应变能力。
合理选择车刀的几何参数是决定刃磨质量的关键，其主要体现于对车刀角度和前面形状的合理选择。
两者既相互依赖又相互制约，一把车刀不能只有一个角度，如果只有一个角度选择合理，它的切削效果也不一定理想，操作者必须根据工件材料、车刀材料、切削用量，以及工件、车刀、夹具和车床的刚性等各方面因素，全面分析，找出切削过程中的主要矛盾，合理选择车刀的角度和前面形状。
笔者结合多年的教学生产经验及相关理论资料，针对几类车刀的选择和使用情况，论述一下合理选择车刀的几何参数的方法。
1切断刀几何参数的选择在选择切断刀的几何参数时，应首先考虑保证切削刃足够锋利，在此前提下，再认真地维护其具有足够的强度，所以前角应该作为选择的主要参数，一般高速钢切断刀前角应取20。
～25。
左右，硬质合金的钢件切断刀前角应取8o～20。
左右，硬质合金的铸铁件切断刀前角选取5。
～10。
左右。
在维护车刀强度的问题上，应根据不同的工件材料、切削用量等因素，考虑采取以下方法：1．1刀杆部分细而长，所以只能取较小的0．5。
～1．5。
的副偏角和1。
～3。
的副后角，以增加刀杆的强度。
1．2车刀的切削部分深入工件，切削力和热大量集中在刀尖处，应各磨一个过渡刃，以保证刀尖。
1．3切断刀的切削刃一般较宽，且又深入工件里层，在正面切削力和侧面摩擦力作用下，容易引起振动而打坏刀具，所以主后角选取Z。
～5。
左右。
方面环境场中有用、无用的电磁波辐射能相互干扰日趋严重。
另一方面，各种电磁辐射都将影响或污染电磁环境，给人们的生活和健康带来不利因素。
车刀种类和角度选择原则详解
? ③、选择后角的原则：
? 在不产生摩擦的条件下，应适当减小后角。
? 3．主偏角、副偏角的选择
? （1）主偏角的选择
? A、主偏角κr的增大或减小对切削加工有利的一 面
? 硬质合金可转位（不重磨）车刀在现代机械加工中广泛应用，其刀片用机械 夹固式装夹在刀杆上，当刀片一个刀刃磨钝后，只需将刀片转过一个角度，即 可用新的切削刃进行切削，从而大大缩短了换刀和磨刀时间，提高了刀杆的利 用率，节约了成本。
二.刀具材料
? 1、刀具材料应具备的性能
? (1)高硬度和好的耐磨性
常用车刀
本课内容
? 一.常用车刀的种类和用途
?二.刀具材料
?三.车刀组成
?四.车刀的安装
了解
?五.车刀的刃磨
? 六.车刀角度及切削参数的选择
了解
一.常用车刀的种类和用途
1.传统焊接刀具
直头车刀
弯头车刀
75°强力车刀
90°偏刀
切断刀或切槽刀
扩孔刀（通孔）
扩孔刀（不通孔）
螺纹车刀
2.硬质合金可转位（不重磨）车刀
? 前刀面：切削时，切屑流出所经过的表面。 ? 主后刀面：切削时，与工件加工表面相对的表面。 ? 副后刀面：切削时，与工件已加工表面相对的表面。 ? 主切削刃：前刀面与主后刀面的交线。它可以是直线或曲线，担负着主
要的切削工。 ? 副切削刃：前刀面与副后刀面的交线。一般只担负少量的切削工作。 ? 刀尖：主切削刃与副切削刃的相交部分。为了强化刀尖，常磨成圆弧形
? 粗加工时，一般取较小的前角；
刀具几何参数与刀具材料的合理选择-yxj资料
种类
碳素 工具 钢 合金 工具 钢
常用牌号
T8A、T10A T12A
9siCr 、 CiWMn
高速 钢
W9Mo3Cr 4V 、 W6Mo5Cr V2
硬度HRC （HRA）
60～64 （ 81 ～ 83） 60～65 （ 81 ～ 84）
63～69 （ 82 ～ 87）
抗弯强 度
（ GP 2.4a5） ～ 2.75
2.刃倾角的选择
选择刃倾角时，应按照刀具的具体工作条件进行具体分析，一般情 况可按加工性质选取。精车λs =0o～5o；粗车λs =0o～-5o； 断续车削λs＝-30o～-45o；大刃倾角精刨刀λs＝75o～80o。
(1)控制切屑的流向 如图5-5所示，当λS =0o 时，切屑垂
直于切削刃流出；λS为负值时，切屑流向已加工表面； λS为正值时，切屑流向待加工表面。
用于机动复 杂的中速刀 具，如钻头、 铣刀、齿轮 刀具等
硬质 合金
陶瓷
（ YG 类 ） 69～81 K 类 （ YT （ 89 ～ 类 ） P 类 93） （ YW 类 ） M类
SG4 、 （ 93 ～
AT6
94）
1500～
2100HV
1.08 ～ 2.16
0.4 ～ 1.115
800 ～ 1100
2.前角的选择原则 （1）主要根据工件材料的性质选择 （2）兼顾根据刀具材料的性质和加工性质 表5-1是硬质 合金车刀合理前角的 参考值。
3.前刀面型式（图5-3 前刀面型式）
（1）正前角平面型 如图5-3a所示，正前角平面型式的特点为：制造简单
能获得较锋利的刃口，但强度低，传热能力差。一般用于精加工刀 具、成形刀具、铣刀和加工脆性材料的刀具。
车刀的几何角度及选择原则
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。
车刀切削部分几何参数的选择
教学过程
威海工业技术学校
加工塑性材料和精加工—取大后角（ 选择：
0
）
加工脆性材料和粗加工—取小后角（ 0 ）
后角（ 0）只能是正的。
精加工： 0= 80~120 粗加工： 0= 40~80
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教学过程
3 . 主偏角（kr）
威海工业技术学校
作用： 改善切削条件，提高刀具寿命。
根据加工条件.工件材料性能. 工艺系统刚性 (例.细长轴)工件表面形状来合理选择.
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威海工业技术学校
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11 醉翁亭记
1．反复朗读并背诵课文，培养文言语感。
2．结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。
3．把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。
4．体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下《岳阳楼记》，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者——北宋大文学家、史学家欧
文本举例表并列
1.蔚然而深秀者；2.溪深而鱼肥；3.泉香而酒洌；4.起坐而喧哗者表递进
1.而年又最高；2.得之心而寓之酒也表承接
1.渐闻水声潺潺，而泻出于两峰之间者；2.若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝；3.野
芳发而幽香，佳木秀而繁阴；4.水落而石出者；5.临溪而渔；6.太守归而宾客从也；7.人知从太守游而乐表修饰
学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句，并夹有散句，既整齐又富有变化，使文章越发显得音调铿锵，形成一种骈散结合的独特风格。如“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴”“朝而往，暮而归，四时之景不同，而乐亦无穷也”。(2)文章多用判断句，层次极其分明，
车削薄壁工件时车刀的几何参数与切削用量的选择(精)
国家职业教育机械制造技术专业教学资源库车削薄壁工件时车刀的几何参数及切削用量选择一、车刀的几何参数选择在薄壁工件的车削过程中，合理的车刀几何角度对车削时切削力的大小，产生的热变形、工件表面的粗糙度值都有较大的影响。
车刀前角的大小，决定着切削变形与车刀锋利程度。
前角大，切削变形和摩擦力减小，切削力减小，使切削变形小，切屑容易流出。
但前角太大，会使车刀的楔角减小，车刀的强度降低，车刀散热差，加快车刀的磨损。
若车刀的后角增大，则可减少后刀面与工件之间的摩擦，切削力也相应减小，工件不易产生热变形。
但后角过大时，车刀的强降低。
总之，在车削薄壁工件时，要求刀柄的刚度要求高，车刀的修光刃不易过长(一般取O.2～O.3mm)，刃口要锋利。
在车刀的角度选取方面遵循以下原则：1、选用较大的主偏角，增大主偏角可减小主切削刃参加工作的长度，并有利于减小径向切削分力。
2、适当增大副偏角，可以减少副切削刃与工件之间的摩擦，从而减少切削热，有利于减小工件热变形。
3、前角适当增大，应尽量使车刀锋利，切削轻快，排屑顺畅，促使减小切削力和切削热。
4、刀尖圆弧半径要小。
车刀的几何参数可参考下列要求：1、外圆精车刀。
Κr = 90°～93°，Κ′r = 15°，a o = 14°～16°，a o1= 15°，γ0适当增大。
2、内孔精车刀。
Κr = 88°～90°，Κ′r = 10°～15°，γ0 = 10°～15°，a o = 14°～16°，a o1= 6°～8°，λs= 5°～6°。
二、切削用量的选择薄壁工件刚度低、易变形，在车削加工过程中切削用量的选择对加工质量影响很大，如果背吃刀量和进给量增大，则切削力增大，工件变形也增大，对加工质量不利。
如果减小背吃刀量，增大进给量，工件的表面残余面积增大，表面粗糙值加大，对加工质量也不利。
车刀的几何角度及切削参数
4．刀尖形状的选择 刀尖概念：主切削刃与副切削刃连接的地方 刀尖是刀具强度和散热条件都很差的地方。切 削过程中，刀尖切削温度较高，非常容易磨损， 因此增强刀尖，可以提高刀具耐用度。刀尖对 已加工表面粗糙度有很大影响。
Hale Waihona Puke (a)倒角刃(b)圆弧刃
(c)修光刃
1、工件材料强度或硬度较高时，为加强切 削刃，一般采用较小后角。 2、对于塑性较大材料，已加工表面易产生 加工硬化时，后刀面摩擦对刀具磨损和加 工表面质量影响较大时，一般取较大后角。
在一定切削条件下的基本选择方法
1．前角和前刀面形状的选择 2．后角及形状的选择 3．主偏角、副偏角的选择
：
4．刀尖形状的选择 5．刃倾角的选择
1．前角和前刀面形状的选择
（1）
前角的选择： 在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋 利，同时也要兼顾刀刃的强度与耐用 度。 刀具前角的合理选择，主要由刀具材 料和工件材料的种类与性质决定。
B、主偏角κr的增大或减小对切削加工不利的一面 主偏角的减小也会产生不良影响。因为根据切削 力分析可以得知，主偏角κr减小，将使背向力Fp 增大，从而使切削时产生的挠度增大，降低加工 精度。同时背向力的增大将引起振动。 因此主偏角的减小对刀具耐用度和加工精度产生 不利影响。
②、工艺系统刚性较差时 （工件长径比lw/dw = 612） ，或带有冲击性的切削，主偏角κr可以取大 值，一般κr＝60o～75o，甚至主偏角κr可以大于 90o，以避免加工时振动。 硬质合金刀具车刀的主偏角多为60o～75o 。 ③、根据工件加工要求选择。 当车阶梯轴时， κr ＝90o；同一把刀具加工外圆、 端面和倒角时， κr ＝45o。
车工15车刀几何角度的初步选择
课程（科目）：车工图1 前刀面平面型正前角平面型b)负前角单面型c)负前角双面型图 2 曲面型图 3 带倒棱型）后角（α0）后角太大，会降低切削刃和刀头的强度；后角太小，会增加后刀面与工件表面的磨擦，选择后角主要诊所以下几个原则：副后角（α′）一般磨成与后角（α0）相等但在等特殊情况下，为了保证刀具的强度，副后角应该取较小的数值。
后角的作用：减少刀具后刀面与工件之间的摩擦，但是后角过大会使切削刃的强度下降，并使散热条件编差，从而降低刀具的使用寿命。
后角的主要作用减少刀具后刀面与工件加工表面之间的摩擦。
由于切削刃钝圆半径和切屑形成过程中的弹性变形和塑性变形的作用，在工件的加工表面上有一个弹性恢复层。
后角越小，后刀面与工件的加工表面的接触面积就越大，就会使摩擦加剧，使刀具磨损加剧，零件的加工表面的质量变差，冷硬程度加大，尤其是在切削深度较小的时候。
但是减小后角，可使刀具的强度提高，散热条件变好。
此外，在磨损量VB相同的条件下，减小后角刀具经重磨后材料消耗率较小。
（2）主偏角（Rr）常用车刀的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种选择主偏角首先应考虑工件的形状。
如加工台阶轴之类的工件，车刀主偏角必须等于或大于90°；加工中间切入的工件，一般选用45°～60°的主偏角，一下是主偏角的选择原则：①在工艺系统允许的条件下，应该采用较小的主偏角，以提高刀具的使用寿命。
加工细长轴时应该使用较大的主偏角，目的是为了减小径向力。
②加工硬度较高的材料时，为减轻单位切削刃上的载荷，应该选取较小的主偏角。
③在车削过程中，刀具需要作中间切入时，应该取较大的主偏角。
④竹片名叫的大小还应该与工件的形状位置有关系。
比如手在教工阶台轴时，车刀的主偏角可以选90°.主偏角主要影响切削宽度和切削厚度的比例，并影响刀具的强度。
主偏角减小，使切削宽度增大，刀尖角增大，刀具强度高、散热条件好，所以刀具的耐用度就高，但是吃刀抗力增大，容易（5）过渡刃过渡刃是起到调节主偏角和副偏角作用的一个重要的参数。
数控车刀的几何参数.
• 1．尖形车刀的几何参数选择 • 尖形车刀的几何参数主要指车刀的几何角度。选择方法与
使用普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点，如 进给路线及加工干涉等进行全面考虑。 • 例如，在加工图1-所示的零件时，要使其左右两个45°锥 面由一把车刀加工出来，并使车刀的切削刃在车削圆锥面 时不致发生加工干涉。
2．圆弧形车刀的几何参数
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• （1）圆弧形车刀的选用
• 对于某些精度要求较高的凹曲面车削或大外圆弧面的批量 车削，以及尖形车刀所不能完成的加工，宜选用圆弧车刀 进行。
• 圆弧形车刀具有宽刃切削（修光）性质，能使精车余量保 持均匀而改善切削性能，还能一刀车出跨多个象限的圆弧 面。
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• （2）圆弧形车刀的几何参数 • 圆弧形车刀的几何参数除了前角及后角外，主要为车刀圆
弧切削刃的形状及半径。 • 选择车刀圆弧半径的大小时，应考虑两点：第一，车刀切
削刃的圆弧半径应当不大于零件凹形轮廓上的最小半径， 以免发生加工干涉；第二，该半径不宜选择太小，否则既 难以制造，又会因其刀头强度太弱或刀体散热能力差，使 车刀受到损坏。
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1．车刀刀尖圆弧半径对加工圆柱类零件表面的影响
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2．车刀刀尖圆弧半径对加工锥体类零件表面的影响
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3．车刀刀尖圆弧半径对加工球体类零件的影响
Produc
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• 在数控加工中，为降低加工工件表面粗糙度，减缓刀具 磨损、提高刀具使用寿命、选择适宜的切削力等因素，通 常车刀会存在刀尖圆弧半径r，主偏角kr，车刀刀尖距零件 中心高的偏差等刀具几何参数的影响，必定引起被加工零 件的轴向尺寸误差和径向尺寸误差由此使得加工的运行轨 迹与被加工零件的形状产生差异。因被加工零件表面形状 各异，所以引起的差异也各不相同。
车刀的主要几何参数及其选择
按照加工 不同方式或者 工艺要求选择 适当 的几何参 数 ，才能保证 工件￣ ｎ － ｒ － 制作 精度 ， 达到设计 的要求。鉴 于此 ， 笔者对车 刀的几个主要几何参 数 （ 前 角、 后角 、 主 偏角 、 副偏 角、 刃偏 角 ） 的
好， 但切削刃变钝。
降， 散 热 条件 变差 ， 加 快 刀具磨 损 ； 后 角过 小 ， 切 削刃强度增 加 ， 散 热条件 变
好， 但摩擦 加剧 。
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
后角选择 的原则是 在保证 加工质 量和耐用度的前提下 ， 取 小值 。一般粗
２ 后角 ａ ｏ
ｐａ ｒ ａｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ；Ｄｅ ｔ ｅ ｍ ｉ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
前 角 ０ 是在 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 一 ５ ｏ
２ ０ 。， 精 加工灰铸 铁及黄 铜时 ０ 取
取一 １ ５ ｏ ～５ 。。在相 同的 切削条
５ ｏ～ １ ０ ｏ ：粗ｊ ｍｍ及 精加工淬火钢 时
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ Ｔ ｕ ｎｉ ｒ ｎ ｇ ｔ ｏ ｏ ｌ ；Ｇｅ ｏ ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ
０
件下 ，高速 钢车 刀的前角可 比硬 质合 金车刀的前角增大 ５ 。 ～１ Ｏ 。。
农业灾害研究 ２ ０ １ ５． ｓ（ ３ Ｊ ： ６ １ － － ６ ３
车刀的主要几何角度及选择
车刀的重要几何角度及选择1）前角（γ0 ）选择的原则前角的大小重要解决刀头的坚固性与锋利性的冲突。
因此首先要依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。
其次要依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°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，它的作用是折断切屑，不产生缠绕；掌控切屑的流出方向，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，以加强刀头的坚固性；反之，后角应取小值。
后角不能为零度或负值，一般在6°～12°选取。
3）主偏角（Kr ）的选用原则首先考虑车床、夹具和刀具构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°，加工中心切入的工件，主偏角一般取60 °。
主偏角一般在30°～90°，＊常用的是45°、75 °、90 °。
4）副偏角（Kr）的选择原则首先考虑车刀、工件和夹具有充足的刚性，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）的选择原则重要看加工性质，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°选取。
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关于对车刀几何参数的选择分析
【摘要】刀具的几何参数对切削过程中的金属切削变形、切削力、切削温度、工件的加工质量及刀具的磨损都有显著的影响。
选择合理的刀具几何参数，可使刀具潜在的切削能力得到充分发挥，降低生产成本，提高切削效率。
【关键词】车刀；几何参数；选择
车刀刃磨水平的高低直接关系到产品的生产效率、加工质量、设备能耗和产品成本，甚至关系到操作者的人身安全，也反映出操作者对加工主体的特性和切削用量的灵活应变能力。
合理选择车刀的几何参数是决定刃磨质量的关键，其主要体现于对车刀角度和前面形状的合理选择。
两者既相互依赖又相互制约，一把车刀不能只有一个角度，如果只有一个角度选择合理，它的切削效果也不一定理想，操作者必须根据工件材料、车刀材料、切削用量，以及工件、车刀、夹具和车床的刚性等各方面因素，全面分析，找出切削过程中的主要矛盾，合理选择车刀的角度和前面形状。
刀具几何参数包含切削刃的形状、切削区的剖面形式、刀面形式和刀具几何角度四个方面，这里主要讨论刀具几何角度的合理选择，即前角、后角、副后角、主偏角、副偏角及刃倾角的合理选择。
1.前角的选择
前角r0是车刀切削部分的一个最主要的角度，车刀是否锋利主要取决于前角的大小。
一般增大前角时可以减小切削变形，减小切屑和前刀面的摩擦，使切削力降低，加工起来很轻快。
增大前角还可以使前刀面上承受切削力的位置后移，改善切削刃受力情况，同时还可以抑制积屑瘤的产生。
减小前角可增强刀尖强度，但切削变形和切削力都会增大。
前角的选择主要遵循以下原则：
（1）加工塑性材料时，前角应取较大值；加工脆性材料时，应选用较小的前角；（2）工件材料的强度、硬度较低时，选用较大的前角；反之，选用较小的前角；（3）刀具材料韧性好时，前角应选大些，如高速钢车刀；刀具材料韧性差时，如硬质合金车刀；（4）粗加工和断续切削时应选较小的前角，横加工时应选较大的前角；（5）车床一夹具一工件—刀具系统刚度差时，应选较大的前角。
高速钢车刀的合理前角一般比表面的值大5°-10°。
2.后角和副后角的选择
后角与车刀强度有直接关系。
后角大，相对的摩擦可以减小，车削时较轻快，车刀的磨损也比较馒。
但后角选得过大，车刀的楔角会显著减小，使车刀的强度大大降低，容易崩刀。
同时车刀切削刀的散热条件变差，磨损加剧。
后角的选择主要根据以下原则：
（1）加工硬度高、机械强度大及脆性材料时，应选较小的后角；加工硬度低、机械强度小及塑性材料时，应选较大的后角；（2））粗加工时应选取较小后角，精加工时应选取较大后角选大一些；（3）工件与车刀的刚度差时应选较小的后角；（4）高速车削时，应选较小的后角。
副后角—般与后角取相同的数值。
但切断刀受刀头强度限制，应把副后角磨得较小。
3.主偏角的选择
主偏角是一个重要的角度，它对车刀的耐用度有很大的影响，它的变化直接影响到切削厚度大与切削宽度的大小。
改变主偏角的大小，可改变径向力和轴向力的大小。
主偏角增大时，径向力减小，轴向力增大，不易产生振动。
常用的车刀主偏角有45°、60°、75°、90°四种。
主偏角的选择主要根据以下几个原则：
（1）工件材料越硬，应选取越小的主偏角；（2）刚度差的工件（如细长轴）应选较大的主偏角，减小径向力；（3）在车床一夹具一工件一刀具系统刚度较好的情况下，主偏角应尽量选小一些。
4.副偏角的选择
较小的副偏角可显著地减小车削后的残留面积，减小工件的表面粗糙度。
但是减小副偏角会增加切削面积，容易引起振动。
只有当工件一车刀一夹具一车床系统有足够的刚度时，才能取较小的副偏角。
有时为了得到租糙度值较小的工件表面，应采用宽刃刀来进行。
如果进给量小于切削刃宽度，那么它的副偏角就等于零。
副偏角的选取主要根据以下原则：
（1）工件一车刀一夹具一车床系统的刚度好，可选较小的副偏角；（2）精加工刀具应选较小的副偏角；（3）加工高硬度材料或断续切削时，应该选较小的副偏角，以提高刀尖强度。
5.刃倾角的选择
刃倾角的选择主要根据以下几点：
（1）一般粗车时（指工件圆整、被切削层均匀），选取稍偏于负值的刃倾角（-3°-0°）；精车时，应选取负值的刃倾角（-8°-3°）。
（2）强力车削时，选取负值的刃倾角（-10°-5°）；冲击负荷大的断续车削时，应选取较大负值的刃倾角。
（3）加工高硬度材料时，应选取负值的刃倾角，以提高刀尖强度。
6.过度刃的选择
主偏角较大时，为增加刀尖强度，在靠近刀尖处对主切削刃进行修磨，便形成了过渡刃。
过渡刃的作用主要是提高刀具强度和改善散热条件。
车削时，刀尖处的主副切削刃都参加切削，切削力和切削热最集中，温度最高，因此，刀尖处的磨损最严重。
而当刀尖处磨有过渡刃后，就能显著改善刀尖处的切削性能，提高车刀的耐用度。
过渡刃的形状有直线形和圆弧形（即刀尖圆弧半径）两种，前者因呈直线形，其偏角大小通常均取主偏角值的一半左右，过渡刀长度为0.5-2mm；后者不但能提高车刀的耐用度，还可减小车削后的残留面积，降低工件已加工表面粗糙度。
但刀尖圆弧半径不宜过大，否则会引起振动。
7.车刀安装位置的选择
（1）刀具的安装位置对车刀工作角度的影响在安装车刀时，车刀刀尖应尽量对准工件旋转中心，车削外圆时，如果车刀装得太高，则前角增大，后角减小，增大车刀后面的摩擦，降低了刀尖的强度；相反如果车刀装得太低，则后角增大，前角变小，切削不够顺畅，有时甚至会抬起工件，打坏车刀。
车削内孔时，车刀装得高或低，结果恰恰与车外圆时相反。
车刀除了在车无孔端面时，必须对准中心外，一般情况下，尚可略高于中心。
经验认为，车刀安装的高低误差，应小于工件直径的百分之一。
此外，车刀装偏会影响主、副偏角的大小。
（2）进给运动对车刀工作角度的影响在横向进给时，车刀按一定的走刀量向前推进，这时车刀在端面上走过的轨迹不是一个圆圈，而是一条阿基米德螺旋线，车刀越接近中心和走刀量越大，螺旋线越倾斜，从而使车刀切削时的后角变小，前角变大，因此在刃磨时后角应磨得大一些。
在纵向进给时，由于车刀在工件上走出的轨迹是一条螺旋线，这条螺旋线的切线与原切削平面不重合，而是相交一定角度，所以在切削时实际后角是减去这个交角的差值。
在车外圆或内孔时，由于影响很小，可以忽略不计。
在车削螺纹时，这个交角很大，所以在刃磨螺纹刀后角时，要加上这个螺旋角差值，以克服走刀运动的影响。
（3）工件形状对车刀几何参数的影响在加工凸轮类零件时，由于工件形状的变化，也能引起车刀前后角的变化，刃磨时应考虑这个角度的变化。
以上这三个因素在选择刀具的几何参数时必须给予适当考虑。
总之，在选择车刀的几何参数时，应根据工件材料和车刀材料的机械物理性能、切削用量以及工件、车刀、夹具和机床的刚度等等因素，找出切削过程中的主要问题，把车刀的锋利放在第一位，以锋利为前提，适当考虑车刀的强度。
由于车刀的锋利主要取决于前角的大小，所以在选择时首先要抓住切削过程中的主要问题，合理确定前角值，然后选择其它几何角度加以配合。
【参考文献】
[1]周如太.车刀几何角度的选择[J].机械制造，1996（03）.
[2]王梦白.车刀负倒棱的作用、分析及利用[J].金属加工（冷加工），1992，（09）.。