刀具角度及含义

§1－2 刀具与刀具切削过程一、刀具

（一）刀具角度

1.车刀的组成

刀具是切削加工的主要工具之一，刀具种类繁多，形状各种各样，但就刀具的切削部分而言，均可看作是车刀的演变（图

1.5），因此车刀是最基本的切削刀具，在确定刀具的基本定义时，以外圆车刀为基础。

a）刨刀b）钻头c）铣刀

刨刀、钻头、铣刀的切削部分

车刀有刀体和刀柄组成，刀柄是刀具的夹持部分，刀体是刀具上夹持或焊接刀条、刀片的部分，或由它形成切削刃的部分。刀体上刀具的切削部分，由“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、刀尖）组成。

(1)：前刀面（刀具上切屑过的表面）

(2)：主后刀面（刀具上与工件过渡表面相对的表面）

(3)：副后刀面（刀具上与工件已加工表面相对的表面）

(4)：主切削刃（前刀面与主后刀面的交线，主要切削工作）

(5)：副切削刃（前刀面与副后刀面的交线，参与部分切削工

作）

(6)：刀尖（主切

削刃和副切削刃的

联接部位，为了

增强刀尖的强度，

改善散热条件，通

常在刀尖处磨出圆

弧或直线过渡刃）

2.确定刀具角度的静止参考系

假设：①不考虑进给运动

②规定车刀刀尖与工件中心等高

③刀柄的中心线垂直于进给方向

因此，参考系为静止参考系，主

要坐标平面有基面p r、切削平面p s、

正交平面（主剖面）p o、假定工作

平面p f、背平面p p组成。

（1）基面（p r）：通过主切削刃

选定点，垂直于假定主运动

方向的平面。

（2）切削平面（p s）：通过

主切削刃选定点，与切削刃

相切并垂直于基面。

（3）正交平面（p o）：通过主

切削刃选定点，并同时垂直

于基面和切削平面

刀具标注角度的参考系

（4）假定工作平面（p f）（进给平面）通过切削刃选定点，与基面垂直，且与假定进给方向平行

（5）背平面（p p）（切深平面）通过切削刃选定点，同时垂直于基面和假定工作平面

3.刀具的标注角度

刀具的标注角度是指刀具在静止参考系中的一组角度，也是刀具制造图上标注的角度，是刀具设计、制造、刃磨和测量所必需的，也称静止角度。

主要包括：

前角（）、背前角（）、后角（）、背后角（）、主偏角（）、副偏角（）和刃倾角（）。

o γo αr k 'r k s λp γp α

(1)前角（）在正交平面内，基面与前刀面之间的夹角。

作用：（1）使主切削刃锋利（2）影响切削刃强度

选取原则：①工件材料：塑性材料，大前角；脆性，小前角。

强度、硬度低，大前角，否则，小前角。

②刀具材料：高速钢，大前角；硬质合金，小前角。③加工性质：精加工，大前角；粗加工，小前角。

选取范围：(2)背前角（）在背平面内，前刀面与基面之间的夹角。

举例：螺纹车刀、插齿刀

(3)后角（）在正交平面内，切削平面与主后刀面之间的夹角。

作用：（1）减少刀具主后刀面与工件之间的摩擦

（2）后刀面的磨损。

选取原则：加工性质：精加工，大后角；粗加工，小后角。

选取范围：粗加工：精加工：(4)背后角（）在背平面内，切削平面与主后刀面之间的夹角。

举例：螺纹车刀、插齿刀

o γo

o 255+～－p γo o 7

4+～o o 128+～o αp α

(5)主偏角（）基面内，切削平面与假定工作平面间的夹角。作用：（1）影响切屑的形状和刀具寿命

（2）影响背向力与进给力的比例

（3）影响表面粗糙度

u 对切屑的形状和刀具寿命的影响

u 主偏角对表面粗糙度大小的影响

r k p F f F 主偏角小：切屑宽且薄。

（散热好，刀具寿命提高）

主偏角大：切屑窄且厚。

主偏角小：表面粗糙

度小。主偏角大：表

面粗糙度大。

常用角度：45°、

60°、75°、90°

(6)副偏角（）基面内，副切削平面与假定工作面间的夹角。作用：（1）影响副切削刃与工件已加工表面的摩擦

（2）影响表面粗糙度的大小

选取范围：'r

k o o 15

5～副偏角小：表面粗糙度小。副偏角大：表面粗糙度大

。

(7)刃倾角（）在切削平面内，主切削刃和基面之间的夹角。

λ

s

作用：（1）影响刀头的强度

（2）影响排屑方向

4、（1）刀具几何角度选取原则：

锐字当先，锐中求固。

（2）当前刀具角度变革趋势：

三大一小：大前角

大刃倾角

大主偏角

小后角