数控加工工艺刀具角度.pptx
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刀具的工作角度PPT课件
数控工艺
刀具的工作角度
3 刀杆偏斜对工作角度的 影响
第11页/共15页
数控工艺
刀杆偏斜对工作角度的影响
第12页/共15页
数控工艺
切削层参数
第13页/共15页
数控工艺
第14页/共15页
谢谢您的观看！
数控工艺
第15页/共15页
数控工艺
刀具的工作角度
1 刀尖安装高低对工作角 度的影响.
安装车刀时对刀尖的位置有什么要求？
第1页作角度的影响.
第2页/共15页
数控工艺
刀尖安装高低对工作角度的影响.
横车
纵车
第3页/共15页
数控工艺
刀具的工作角度
2 进给运动对工作角度的 影响
第4页/共15页
数控工艺
进给运动对工作角度的影响
扳动小拖 板车锥度
第5页/共15页
数控工艺
进给运动对工作角度的影响
第6页/共15页
进给运动对工作角度的影响
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数控工艺
进给运动对工作角度的影响
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数控工艺
进给运动对工作角度的影响
第9页/共15页
数控工艺
进给运动对工作角度的影响
第10页/共15页
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具课件
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具
12
课题2.1 数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类
图2-6 在高速钢表面涂覆TiN涂层的铣刀
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具
13
课题2.1 数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类
2.Hale Waihona Puke 质合金 (1)硬质合金的定义与特点
数控加工工艺与 刀具夹具
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具
1
数控加工工艺与刀具夹具
模块二 数控加工用刀具
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具
2
模块二 数控加工用刀具
课题2.1 数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类 课题2.2 数控车削加工常用刀具 课题2.3 数控铣削加工常用刀具
具材料。
图2-3 带有石墨强化涂层的铣刀
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具
10
课题2.1 数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类
图2-4 表面涂覆有TiN的钻头
数控加工工艺与刀具夹具教学模块二数控加工用刀具
11
课题2.1 数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类
图2-5 带表面强化涂层的齿轮滚刀
③ TiC-TiN。复合涂层，内层以YiC作为基础，外层为TiN，可提高 表层的强度和硬度。
④ Al2O3层。又称陶瓷层，具有极高的硬度和抗氧化安定性，摩擦因 数小，不粘刀，高温条件下不发生扩散磨损。但其抗冲击性差，性
质较脆。 ⑤ TiC-Al2O3。习惯上称为金属-陶瓷复合涂层。把Al2O3涂层复在Ti N基层外面，可以有效防止刀具材料在高温下的粘刀和扩散磨损。 ⑥ 金刚石涂层。也称为石墨涂层。硬度极高，但高温性能差。易于
刀具几何角度及切削要素 PPT
3、 作图表示镗孔刀、切槽刀得几何参数。
2、法剖面参考系里得标注角度 ( Pr---Ps---Pn )
① 法前角γn ② 法后角αn
3、进给,切深剖面参考系里得标注角度 (Pr---Pp---Pf)
① γf αf ② γp αp
P-P γp
O’-O’ α0´ S
αp
R
F-F
γf
P0 F Kr
P0-P0 αf Aα
P Ps α0 O’
③主剖面 Po 过切削刃某点,垂直与基面与切削平面得平面、
④法剖面 Pn 过切削刃某点,垂直与切削刃得平面、
⑤进给剖面 Pf 与切深剖面 Pp
Ps
Pr Pr⊥Vc Ps⊥Pr
2、刀具得标注角度参考 系 1) 主剖面参考系 :
Pr---Ps---Po
2) 法剖面参考系 :
Pr---Ps---Pn
re r re ' r '
oe 0
oe 0
tg
fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
d
二、 刀刃上选定点安装高低对工作角度得影响
oe 0 oe 0 sin 2h
d
三、 刀柄中心线与进给方向不垂直时工作角度得变形
re r re ' r '
第五节 切削层与切削方式
1、切削层
非自由切削:曲线形切削刃或主,副切削刃参加切削工作得切削、
7、正切屑与倒切 屑
正切屑: f×sinκr<ap/sinκr 倒切屑: f×sinκr>ap/sinκr (=:对等屑)
8、实际前角γη sin sin n cos2 s sin 2 s
流屑角:λη
习题二:
2、确定前刀面空间几何位置得角度有哪些？ 确定后刀面空间几何位置得角度有哪些？
2、法剖面参考系里得标注角度 ( Pr---Ps---Pn )
① 法前角γn ② 法后角αn
3、进给,切深剖面参考系里得标注角度 (Pr---Pp---Pf)
① γf αf ② γp αp
P-P γp
O’-O’ α0´ S
αp
R
F-F
γf
P0 F Kr
P0-P0 αf Aα
P Ps α0 O’
③主剖面 Po 过切削刃某点,垂直与基面与切削平面得平面、
④法剖面 Pn 过切削刃某点,垂直与切削刃得平面、
⑤进给剖面 Pf 与切深剖面 Pp
Ps
Pr Pr⊥Vc Ps⊥Pr
2、刀具得标注角度参考 系 1) 主剖面参考系 :
Pr---Ps---Po
2) 法剖面参考系 :
Pr---Ps---Pn
re r re ' r '
oe 0
oe 0
tg
fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
d
二、 刀刃上选定点安装高低对工作角度得影响
oe 0 oe 0 sin 2h
d
三、 刀柄中心线与进给方向不垂直时工作角度得变形
re r re ' r '
第五节 切削层与切削方式
1、切削层
非自由切削:曲线形切削刃或主,副切削刃参加切削工作得切削、
7、正切屑与倒切 屑
正切屑: f×sinκr<ap/sinκr 倒切屑: f×sinκr>ap/sinκr (=:对等屑)
8、实际前角γη sin sin n cos2 s sin 2 s
流屑角:λη
习题二:
2、确定前刀面空间几何位置得角度有哪些？ 确定后刀面空间几何位置得角度有哪些？
刀具的标注角度PPT课件
也称静止角度。
主要包括：
前角（ o
主偏角（
）、背前角（ p k r ）、副偏角（
）、后角（ o）、背后角（
k
' r
）和刃倾角（
s ）。
p
）、
.
6
(1)前角（ o ）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）影响背向力 F p 与进给力 F f 的比例
（3）影响表面粗糙度 对切屑的形状和刀具寿命的影响
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。
主偏角对表面粗糙度大小的影响
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（
（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：4o～7o 精加工：8o～12o
(4)背后角（ p）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 .
7
(5)主偏角（ k r ） 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
(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）
第1章刀具角度
23
3) 背平面、假定工作平面参考系
图1-11 背平面、假定工作平面参考系
24
刀具角度的作用：
a 确定切削刃的空间位置 b 确定前、后刀面的空间位置
1.2.2 刀具标注角度
（1）刀具在正交平面参考系中的角度 1）主偏角κr
基面Pr中测量的主切削平面 与假定工作平面(进给方向)间夹角。 切削平面Ps中测量的主切削 刃与基面间的夹角。 γo （正交平面Po中测量的） 前刀面与基面间的夹角。 （主）后角 αo （正交平面Po中测量 的）后刀面与切削平面间的夹角。
9
图1-6 平面刨削的切削运动与加工表面
10
（3）切削用量：三要素 ①切削速度vc 当主运动为旋转运动时，工件或刀具最大 直径处的切削速度由下式确定：
式中 d——完成主运动的工件或刀具的最 大直径 (mm)； n——主运动的转速(r/s或r/min)。
11
②进给量ｆ
若进给运动为直线运动，则进给速度在切削刃上
间的夹角。
①楔角：楔角 是前刀面Ag 与后面刀A 之
在正交平面Po上测量时：
bο =
90°--（ go + o ）
②刀尖角er ：是在基面Pr上的测量的主
切削平面Ps与副切削平面Ps’之间的夹角。
er = 180°--（ r + r’ ）
(1)刀具在正交平面参考系中的角度
27
图1-12 外圆车刀在正交平面参考系的角度
主剖面
侧平面
6）背平面Pp：Pr、Ps、Po组成一个正交的正交平面参考系。
三个参考系
{
Pr、Ps、Pn组成一个正交的法平面参考系。 21 Pr、Pf、Pp组成一个背平面、假定工作平面参考系。
3) 背平面、假定工作平面参考系
图1-11 背平面、假定工作平面参考系
24
刀具角度的作用：
a 确定切削刃的空间位置 b 确定前、后刀面的空间位置
1.2.2 刀具标注角度
（1）刀具在正交平面参考系中的角度 1）主偏角κr
基面Pr中测量的主切削平面 与假定工作平面(进给方向)间夹角。 切削平面Ps中测量的主切削 刃与基面间的夹角。 γo （正交平面Po中测量的） 前刀面与基面间的夹角。 （主）后角 αo （正交平面Po中测量 的）后刀面与切削平面间的夹角。
9
图1-6 平面刨削的切削运动与加工表面
10
（3）切削用量：三要素 ①切削速度vc 当主运动为旋转运动时，工件或刀具最大 直径处的切削速度由下式确定：
式中 d——完成主运动的工件或刀具的最 大直径 (mm)； n——主运动的转速(r/s或r/min)。
11
②进给量ｆ
若进给运动为直线运动，则进给速度在切削刃上
间的夹角。
①楔角：楔角 是前刀面Ag 与后面刀A 之
在正交平面Po上测量时：
bο =
90°--（ go + o ）
②刀尖角er ：是在基面Pr上的测量的主
切削平面Ps与副切削平面Ps’之间的夹角。
er = 180°--（ r + r’ ）
(1)刀具在正交平面参考系中的角度
27
图1-12 外圆车刀在正交平面参考系的角度
主剖面
侧平面
6）背平面Pp：Pr、Ps、Po组成一个正交的正交平面参考系。
三个参考系
{
Pr、Ps、Pn组成一个正交的法平面参考系。 21 Pr、Pf、Pp组成一个背平面、假定工作平面参考系。
刀具角度专题教育课件
在正交平面内测量，
主后刀面与切削平面之
间旳夹角。
υc
后角α0
主后刀面投影线
12/12/2023
3) 主偏角κr
主切削平面与假定工作平面之间旳夹角。
主偏角κr
12/12/2023
4) 副偏角κr’
副切削平面与假定工作平面之间旳夹角。
副偏角κr’
12/12/2023
5) 刃倾角λs
在切削平面中测量，主切削刃与基面旳夹角。
12/12/2023
④ 副偏角Κ´r――副切削刃和假定进给旳相反方向在基面 Pr上投影旳夹角。副偏角旳主要作用是降低副切削刃
与工件已加工表面旳摩擦，降低刀具磨损和预防切削 时产生振动。减小副偏角可减小切削残留面积，降低 己加工表面旳粗糙度（如图）
⑤ 刃倾角λs――在主切削平面（Ps）里测量旳主切削刃
② 后角αo――主后刀面与切削平面之间旳夹角。后
角旳主要作用是降低刀具后刀面与工件表面间旳摩 擦和后刀面旳磨损，并配合前角影响切削刃旳锋利 和强度。
③ 主偏角 Κr――主切削刃和假定进给方向在基面 （Pr）上投影旳夹角。主偏角旳大小影响切屑断面
形状和切削分力旳大小。有时主偏角也根据工件加 12/工12/2形02状3 来) 正交平面 经过切削刃选定点并同步垂直于 基面和切削平面旳平面。
切削平面
υc
正交平面
基面
12/12/2023
(2) 车刀切削部分旳主要角度
1)前角γ0
在正交平面内测量，前 刀面与基面之间旳夹角。
基面投影线
υc
前刀面投影线 前角γ0
12/12/2023
2) 后角α0
切削平面投影线
υc
刀尖为切削刃最高点时为 正，反之为负。
《刀具的工作角度》课件
感谢观看
《刀具的工作角度》ppt课件
CATALOGUE
目录
刀具工作角度概述刀具的前角刀具的后角刀具的刃倾角刀具的工作角度总结
01
刀具工作角度概述
刀具工作角度是指在切削过程中，刀具相对于工件的位置和方向所形成的各种角度。这些角度对于切削力的方向、切削深度和切削速度等切削参数有着直接的影响。
刀具工作角度主要包括前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角等。
根据工件材料选择前角
对于塑性材料如中碳钢和低碳钢等，为了减小切屑与前刀面的摩擦，增强刀具耐用度，一般选取较大的前角；对于脆性材料如铸铁和轴承钢等，为了使切屑易于崩落并减小切屑对刀具的冲击，一般选取较小的前角。
根据加工要求选择前角
在精加工时为了减小工件表面粗糙度值要选择较大的前角；在粗加工时为了提高刀具耐用度和断屑能力要选择较小的前角。
提高刀具强度
改善散热条件
适当增加后角可以增加切削刃的强度，提高刀具的抗冲击性能。
后角可以改善切削过程中的散热条件，降低切削温度，减少刀具磨损。
03
02
01
根据工件材料硬度、刀具材料和切削条件选择后角大小。较硬的工件材料需要较大的后角，以减小切削刃与工件之间的摩擦；较软的工件材料则可以适当减小后角。
后角的大小影响刀头的强度和切削刃的锋利程度。增大后角可以减小后刀面与工件表面之间的摩擦，但过大的后角会导致刀头强度降低。
主偏角的大小影响切削力的方向和切削宽度。减小主偏角可以增加切削宽度，提高切削效率，但过小的主偏角会导致切削刃强度降低。
副偏角的大小影响切削刃的强度和切削残留物的形状。减小副偏角可以减小切削残留物，但过小的副偏角会导致切削刃强度降低。
刃倾角的大小影响切削刃的锋利程度和切屑的排出方向。调整刃倾角可以改变切屑的排出方向，减轻排屑负担，但过大的刃倾角会导致刀头强度降低。
《刀具的工作角度》ppt课件
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目录
刀具工作角度概述刀具的前角刀具的后角刀具的刃倾角刀具的工作角度总结
01
刀具工作角度概述
刀具工作角度是指在切削过程中，刀具相对于工件的位置和方向所形成的各种角度。这些角度对于切削力的方向、切削深度和切削速度等切削参数有着直接的影响。
刀具工作角度主要包括前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角等。
根据工件材料选择前角
对于塑性材料如中碳钢和低碳钢等，为了减小切屑与前刀面的摩擦，增强刀具耐用度，一般选取较大的前角；对于脆性材料如铸铁和轴承钢等，为了使切屑易于崩落并减小切屑对刀具的冲击，一般选取较小的前角。
根据加工要求选择前角
在精加工时为了减小工件表面粗糙度值要选择较大的前角；在粗加工时为了提高刀具耐用度和断屑能力要选择较小的前角。
提高刀具强度
改善散热条件
适当增加后角可以增加切削刃的强度，提高刀具的抗冲击性能。
后角可以改善切削过程中的散热条件，降低切削温度，减少刀具磨损。
03
02
01
根据工件材料硬度、刀具材料和切削条件选择后角大小。较硬的工件材料需要较大的后角，以减小切削刃与工件之间的摩擦；较软的工件材料则可以适当减小后角。
后角的大小影响刀头的强度和切削刃的锋利程度。增大后角可以减小后刀面与工件表面之间的摩擦，但过大的后角会导致刀头强度降低。
主偏角的大小影响切削力的方向和切削宽度。减小主偏角可以增加切削宽度，提高切削效率，但过小的主偏角会导致切削刃强度降低。
副偏角的大小影响切削刃的强度和切削残留物的形状。减小副偏角可以减小切削残留物，但过小的副偏角会导致切削刃强度降低。
刃倾角的大小影响切削刃的锋利程度和切屑的排出方向。调整刃倾角可以改变切屑的排出方向，减轻排屑负担，但过大的刃倾角会导致刀头强度降低。
3D车刀角度
3）正交平面——垂直于切削平面又垂直于基面的平面。
可见这三个坐标平面相互垂直，构成一个空间直角坐标系。
三个坐标平面相互垂直，构成一个空间直角坐标系。
看完动画，如果不是很明白，没关系，下面与你慢慢道来。
车刀的主要几何角度 1）前角(γ0 ) 前角是在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。前 角的正负方向按图示规定表示，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-5°～ 25°之间选取。
高，前角取小值，反之取大值。其次要根据加工
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°
γ0
之间选取。
车刀的主要几何角度的选择 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， 以增强刀头的坚固性；反之，后角应取小 值。后角不能为零度或负值，一般在 6°～12°之间选取。
γ0
γ0
＞0°；刀尖为主切削刃上最低点时， λS ＜
0°。刃倾角一般在-10°～5°之间选取。
K 向
λS 基面
刀尖为主切刃上最高点，所以λS ＞0°
如果现在还不是很明白，可能是我没表达清楚。
问题延伸——无论切削刀具如何变化，其原理都与车刀相同。
车刀的主要几何角度的选择 1）前角(γ0 ) 选择的原则：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 据加工材料的硬度来选择前角。加工材料的硬度
之间的摩擦力。
切 削 力
（二）切削合力（总切削力）与分力
总切削力有三个垂直的分力： 1、切削力（主切削力、切向力）FC、FZ ：主运动方向上的分力。它是校验和 选择机床功率，校验和设计机床主运动机构、刀具和夹具强度及刚性的重要依据 ； 2、背向力（切深抗力、径向力）FP、FY ：垂直于工作平面上的分力。它是影 响加工精度、表面粗糙度的主要原因 ； 3、进给力（进给抗力、轴向力）Ff、FX ：进给运动方向上的分力，使工件产 生弹性弯曲，引起振动。它是校验进给机构强度的主要依据。 影响切削力的因素： 1、机加设备自身的功率大小，是切削力的客观条件；
《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。
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。
《数控加工刀具》课件
切削速度
进给量
刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动 速度。
刀具在进给运动方向上相对于工件的位移 量。
切削深度
切削宽度
已加工表面和待加工表面之间的垂直距离 。
一般指垂直于主运动方向上的切削层尺寸 。
数控加工刀具的切削力与切削热
切削力
在切削过程中，工件材料对刀具的阻力。它主要来自工件材料的弹性变形和塑性变形。
THANK YOU
感谢各位观看
1 2
根据加工材料选择
不同材料对刀具材料的磨损和切削力不同，选择 合适的刀具材料能够提高加工效率和刀具寿命。
根据加工方式和工艺参数选择
不同的加工方式和工艺参数需要选择不同性能的 刀具材料，以达到最佳的加工效果。
3
根据经济效益选择
在满足加工要求的前提下，应尽量选择价格较低 、资源丰富的刀具材料，以降低生产成本。
粘结磨损
由于切削过程中刀具和工件之间 产生高温，导致刀具材料与工件 材料之间发生粘结现象，使刀具 表面材料转移到工件上，造成刀
具磨损。
磨料磨损
切削过程中，工件表面硬质点、 切屑和磨粒等对刀具表面产生刻 划和犁削作用，导致刀具表面材
料流失。
扩散磨损
切削过程中，高温使刀具材料与 工件材料之间发生相互扩散现象 ，导致刀具表层组织发生变化，
《数控加工刀具》ppt课件
目录
• 数控加工刀具概述 • 数控加工刀具的种类与选择 • 数控加工刀具的材料与性能 • 数控加工刀具的几何参数与切削参数 • 数控加工刀具的磨损与寿命 • 数控加工刀具的应用与案例分析
01
数控加工刀具概述
数控加工刀具的定义与分类
总结词
数控加工刀具是用于数控机床进行切削加工的刀具，具有高精度、高效率的特点 。根据用途和加工方式的不同，数控加工刀具可以分为多种类型。
数控加工工艺-刀具角度..共53页文档
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
数控加工工艺-刀具角三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
数控加工工艺-刀具角度
用刃倾角λs=0°车刀车削外圆时，由于车
刀的刀尖高于工件中心，工作前角γoe增大， 而工作后角αoe减小。 若切削刃低于工件中心，则工作前角γoe减 小，而工作后角αoe增大。
2）刀杆安装偏斜对工作主、副偏角的影响
当刀杆中心线与进给运动方向不垂直且逆时
刀具寿命 表面粗糙度
切屑厚度和单位长 度上的切削力
注：主、副偏角过小使径向切削力增大,容易引起切削振动
（2）选择
首先考虑机床、夹具和刀具组成 的工艺系统的刚性 ，其次考虑加 工工件的几何形状和加工性质
•工艺系统刚性较好时，主、副偏角取较小值；这样有利于提高
车刀使用寿命和改善散热条件及表面粗造度；反之取较大值。 •当加工台阶时，主偏角应取90°，加工中间切入的工件，主偏 角一般取60 °。
与静止参考系中正交平面参考系建立的定 义和程序相似，不同点就在于用合成切削速度 向量代替切削速度向量；用实际安装条件代替 假定安装条件。
2．刀具工作角度的分析
在车削、镗孔、铣削等加工中，通 常因刀具工作角度的变化，对工件已 加工表面质量或切削性能造成不利影 响。
1)刀尖安装高低对工作前、后角的影响
r 180 ( r r' )
待加工面
注意：车外 圆与车端面 主、副偏角 的变化
κ
r
加工面
Ps Po Pr
0
n
κ
Ps
r
Po
Pr
γ0
f
已加工面
κ 'r
κ 'r
α
γ
o
已加工面
α
ο
（2）在主切削刃正交平面内(O-O)测量的角度 •前角o
前刀面与基面间的夹角。当前 刀面与基面平行时，前角为零。 基面在前刀面以内，前角为负。 基面在前刀面以外，前角为正。 •后角o 后刀面与切削平面间的夹角。 •楔角o 前刀面与后刀面间的夹角。 楔角与前角o和后角o的关 系如下：
数控课件——切削运动和刀具角度
例如：车削时工件的旋转、铣削时刀具的旋转等。
进给运动：机床或人工提供源动力，使刀具与工件产生附加相 对运动，可连续，可间断，不具唯一性。
进给运动
进给 运动
待加工表面 待过加渡工表表面面 过已渡加表工面表面 已加工表面
三、切削三要素（切削用量三要素） 1、切削速度Vc 切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，单
影响切削层的形状，切削刃的工作 长度和单位切削刃上的负荷。减少Kr ， 主切削刃单位长度上的负荷减少，刀具 磨损小，耐用。
副偏角Kr ´――副切削刃与进给方向 间的夹角
影响已加工表面的粗糙度和刀尖 强度，减少Kr´，减少表面的粗糙度 的数值，还可提高刀具强度。过小， 会使副切削刃与已加工面的摩擦增加， 引起震动，降低表面质量。
数控加工技术
数控加工基本知识
切削运动与切削要素 刀具切削部分的几何角度 刀具材料 金属切削过程及控制 机床夹具概述 工件的定位与夹紧
切削运动与切削要素
ve 待加工表面
v 过渡表面 已加工表面
v
ap
kr
vf
主运动
ap
f f/2
f
进给运动 (a) 车外圆
vf (b) 车端面
vf (c) 车槽
主运动 待加工表面
主切削 刃上选 定点
基面Pr： Pr⊥Vc ∥刀具安装面（车刀）
主剖面参考系（Pr-Ps-Po)
刀具切削部分的主要的角度
正交平面内 基面内
切削平面内
前角 前刀面与基面间的夹角
后角 主后刀面与切削平面间的夹角 主偏角 主切削刃与进给方向间的夹角
副偏角 副切削刃与进给方向反方向的夹角 刃倾角 主切削刃与基面间的夹角
• 刀具切削部分的几何角度
进给运动：机床或人工提供源动力，使刀具与工件产生附加相 对运动，可连续，可间断，不具唯一性。
进给运动
进给 运动
待加工表面 待过加渡工表表面面 过已渡加表工面表面 已加工表面
三、切削三要素（切削用量三要素） 1、切削速度Vc 切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，单
影响切削层的形状，切削刃的工作 长度和单位切削刃上的负荷。减少Kr ， 主切削刃单位长度上的负荷减少，刀具 磨损小，耐用。
副偏角Kr ´――副切削刃与进给方向 间的夹角
影响已加工表面的粗糙度和刀尖 强度，减少Kr´，减少表面的粗糙度 的数值，还可提高刀具强度。过小， 会使副切削刃与已加工面的摩擦增加， 引起震动，降低表面质量。
数控加工技术
数控加工基本知识
切削运动与切削要素 刀具切削部分的几何角度 刀具材料 金属切削过程及控制 机床夹具概述 工件的定位与夹紧
切削运动与切削要素
ve 待加工表面
v 过渡表面 已加工表面
v
ap
kr
vf
主运动
ap
f f/2
f
进给运动 (a) 车外圆
vf (b) 车端面
vf (c) 车槽
主运动 待加工表面
主切削 刃上选 定点
基面Pr： Pr⊥Vc ∥刀具安装面（车刀）
主剖面参考系（Pr-Ps-Po)
刀具切削部分的主要的角度
正交平面内 基面内
切削平面内
前角 前刀面与基面间的夹角
后角 主后刀面与切削平面间的夹角 主偏角 主切削刃与进给方向间的夹角
副偏角 副切削刃与进给方向反方向的夹角 刃倾角 主切削刃与基面间的夹角
• 刀具切削部分的几何角度
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第一章 数控加工 工艺基础
一、切削运动
1、切削运动
切削加工时,为了获得各种形状的零件,刀具与工件必须具有一定的 相对运动,我们将这种相对运动称为切削运动。
切削运动按其所起的作用可分为：
•主运动 •进给运动
（1）主运动
主运动是使刀具和工件之间产生相对运动，从而切除多余材料。 主运动的特点速度最高，消耗的功率最大。
式中L一往复运动行程长度(mm) nr一主运动每分钟的往复次数(往复次数/min)。
（2）进给量f
进给量是主运动转一周或往复一个行程，刀具相对工件在进给方向上 的位移量（mm/r）。
•车削时进给量的单位是mm/r，即工件每转一圈,刀具沿进给运动方向
移动的距离。
•刨削等主运动为往复直线运动,其间歇进给的进给量为mm/双行程，
基 面 Pr
通过主切削刃上的 某一点，与主运动方 向相垂直的平面
切削平面 Ps
通过主切削刃上的某 一点，Fra bibliotek主切削刃相切 并垂直于基面的平面
正交平面 Po
通过主切削刃上的某一点， 并同时垂直于基面和切削平面 的平面
3、刀具标注角度定义
（1）在基面内测量的角度
•主偏角r
主切削刃与进给运动方向之间 的夹角。
(a)直线过渡刃 这种过渡刃多用于粗加工或强力切削的车刀上。
(b)圆弧过渡刃 刀过尖渡圆刃弧也半可径磨增成大圆时弧，形使。刀它尖的处参的数平均就主是偏刀角尖减圆小弧，半可径以rε。 减小表面粗糙度数值，且能提高刀具耐用度。但会增大背 向力和容易产生振动，所以刀尖圆弧半径不能过大。通常
高速钢车刀rε=0.5～5mm，硬质合金车刀rε=0.5～2mm。
z为多齿刀具的齿数
（3）背吃刀量（切削深度）ap
背吃刀量ap是指已加工表面与待加工表面之间的垂直距离（mm） 。
ap
dw
2
dm
式中 dw－待加工表面直径 dm－已加工表面直径
刀具的几何形状及主要角度
一 、刀具切削部分的几何形状
各种刀具都是由切削部分和夹持部分两部分组成. 二者既可以是一体
的，也可以是由不同材料连接起来.
常见的切削运动
（3）主运动和进给运动的合成
当主运动和进给运动同时 进行时，切削刃上某一点 相对于工件的运动为合成 运动，常用合成速度向量 ve来表示，如图所示。
2、切削时的表面
切削加工过程中，在切削运动的作用下，工件表面一
层金属不断地被切下来变为切屑，从而加工出所需要的新 的表面，在新表面形成的过程中，工件上有三个依次变化 着的表面，它们分别是：
(2)切削平面ps
(3)正交平面po
通过切削刃上选定 点，同时与基面和切削 平面垂直的平面。
由以下三个在空间 相互垂直的参考平 面构成。
通过切削刃上选定 点，垂直于假定主 运动方向的平面。 通常平行于车刀的 安装面（底面）。
通过切削刃 上选定点，与主 切削刃相切并垂 直于基面的平面。
２．参考系
作用：用于定义和规定刀具角度的各基准坐标平面，只是假定参 考，事实看不见，摸不着
• 待加工表面
即• 将切被削切表去面金属层的表面；
切削刃正在切削而形成的表
面, 切削表面又称加工表
•
面或过渡表面； 已加工表面
已经切去多余金属层而形成
的新表面。
3、切削用量
切削用量是用来表示切削加工中主运动和进给运动参数的量。
切削用量包括：
•切削速度 •进给量 •背吃刀量
（1）切削速度vc
在切削加工时，切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切 削速度，它表示在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的 距离,单位为m/min或m/s。
1.刀具切削部分的组成
刀杆：起装夹和支撑作用
刀头:(三面)
前刀面：刀具上切屑流过的 表面
主后刀面：刀具上与过渡表 面相对的表面
副后刀面：刀具上与已加工 表面相对的表面
(两刃)
主切削刃：刀具上前刀面与 主后刀面的交线
副切削刃：刀具上前刀面与 副后刀面的交线
(一尖)
主切削刃与副切削刃的交点 , 通常磨成圆角(修圆刀尖)或短平 刃(倒角刀尖)
•副偏角r’
副切削刃与进给运动反方向之 间的夹角。
•刀尖角r
主切削平面与副切削平面间的 夹角。
刀尖角与主偏角和副偏角的关系：
主运动为旋转运动时,切削速度vc计算公式为:
vc
dn
1000
(m
/
min 或m /
s)
式中d－切削刃上选定点所对应的工件直径或刀 具的回转直径（mm）
n－工件或刀具每分(秒)钟转数(r/min或r/s)
主运动为往复运动时,平均切削速度为：
vc
2 L nr 1000
(m /
min 或m /
s)
(c)水平修光刃
行给修量刀光f刃。刃。但是其b在ε长‘副度过切大b削ε易‘刃≈引（靠起1近振.2刀～动尖。1.处5）磨f出，一即小bε段‘ κ应r‘略=大0o于的进平
普通车刀切削部分的组成
外圆车刀
内孔车刀
二 定义刀具角度的参考系
建立刀具静态坐标参考系，应以切削运动 为依据，预先给出假定条件：
▪ 假设运动条件: 用主运动向量vc近似地代替 相对运动合成速度向量ve(即vf=0)。
（2）进给运动
进给运动使刀具与工件间产生附加的相对运动，保证切削连续进行， 加工出具有所需几何特性的已加工表面。 进给运动的特点：速度较低，消耗的功率较小。
••••主主主主运运运运动 动 动 动的 可 和 通运 以 进 常动由给只形 工 运 有式 件 动 一可 完 可 个以 成 以 ，是 ， 同 而旋 也 时 进转 可 进 给运 以 行 运动 由 ， 动， 刀 也 的也 具 可 数可 完 以 目以 成 间 可是；歇以直 进 有线 行 一运 ； 个动 或； 几个。
▪ 假设安装条件:规定刀杆中心线与进给运动 方向垂直；刀尖与工件中心等高。
1．刀具静止参考系
刀具静止参考系或标注角度参考系：在设计、制 造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何参数的参 考系。
在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。
静止参考系中最常用的是正交平面参考系。
2.正交平面参考系
(1)基面pr
即每个往复行程刀具与工件之间的相对横向移动距离。
单位时间的进给量，称为进给速度，车削时的进给速度vf 计算公式为:
v f n f (mm / min 或mm / s)
铣削时，由于铣刀是多齿刀具，进给量单位除mm/r外，还规定了每齿 进给量，用fz表示，单位是(mm/z)，vf、f、fz三者之间的关系为：
一、切削运动
1、切削运动
切削加工时,为了获得各种形状的零件,刀具与工件必须具有一定的 相对运动,我们将这种相对运动称为切削运动。
切削运动按其所起的作用可分为：
•主运动 •进给运动
（1）主运动
主运动是使刀具和工件之间产生相对运动，从而切除多余材料。 主运动的特点速度最高，消耗的功率最大。
式中L一往复运动行程长度(mm) nr一主运动每分钟的往复次数(往复次数/min)。
（2）进给量f
进给量是主运动转一周或往复一个行程，刀具相对工件在进给方向上 的位移量（mm/r）。
•车削时进给量的单位是mm/r，即工件每转一圈,刀具沿进给运动方向
移动的距离。
•刨削等主运动为往复直线运动,其间歇进给的进给量为mm/双行程，
基 面 Pr
通过主切削刃上的 某一点，与主运动方 向相垂直的平面
切削平面 Ps
通过主切削刃上的某 一点，Fra bibliotek主切削刃相切 并垂直于基面的平面
正交平面 Po
通过主切削刃上的某一点， 并同时垂直于基面和切削平面 的平面
3、刀具标注角度定义
（1）在基面内测量的角度
•主偏角r
主切削刃与进给运动方向之间 的夹角。
(a)直线过渡刃 这种过渡刃多用于粗加工或强力切削的车刀上。
(b)圆弧过渡刃 刀过尖渡圆刃弧也半可径磨增成大圆时弧，形使。刀它尖的处参的数平均就主是偏刀角尖减圆小弧，半可径以rε。 减小表面粗糙度数值，且能提高刀具耐用度。但会增大背 向力和容易产生振动，所以刀尖圆弧半径不能过大。通常
高速钢车刀rε=0.5～5mm，硬质合金车刀rε=0.5～2mm。
z为多齿刀具的齿数
（3）背吃刀量（切削深度）ap
背吃刀量ap是指已加工表面与待加工表面之间的垂直距离（mm） 。
ap
dw
2
dm
式中 dw－待加工表面直径 dm－已加工表面直径
刀具的几何形状及主要角度
一 、刀具切削部分的几何形状
各种刀具都是由切削部分和夹持部分两部分组成. 二者既可以是一体
的，也可以是由不同材料连接起来.
常见的切削运动
（3）主运动和进给运动的合成
当主运动和进给运动同时 进行时，切削刃上某一点 相对于工件的运动为合成 运动，常用合成速度向量 ve来表示，如图所示。
2、切削时的表面
切削加工过程中，在切削运动的作用下，工件表面一
层金属不断地被切下来变为切屑，从而加工出所需要的新 的表面，在新表面形成的过程中，工件上有三个依次变化 着的表面，它们分别是：
(2)切削平面ps
(3)正交平面po
通过切削刃上选定 点，同时与基面和切削 平面垂直的平面。
由以下三个在空间 相互垂直的参考平 面构成。
通过切削刃上选定 点，垂直于假定主 运动方向的平面。 通常平行于车刀的 安装面（底面）。
通过切削刃 上选定点，与主 切削刃相切并垂 直于基面的平面。
２．参考系
作用：用于定义和规定刀具角度的各基准坐标平面，只是假定参 考，事实看不见，摸不着
• 待加工表面
即• 将切被削切表去面金属层的表面；
切削刃正在切削而形成的表
面, 切削表面又称加工表
•
面或过渡表面； 已加工表面
已经切去多余金属层而形成
的新表面。
3、切削用量
切削用量是用来表示切削加工中主运动和进给运动参数的量。
切削用量包括：
•切削速度 •进给量 •背吃刀量
（1）切削速度vc
在切削加工时，切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切 削速度，它表示在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的 距离,单位为m/min或m/s。
1.刀具切削部分的组成
刀杆：起装夹和支撑作用
刀头:(三面)
前刀面：刀具上切屑流过的 表面
主后刀面：刀具上与过渡表 面相对的表面
副后刀面：刀具上与已加工 表面相对的表面
(两刃)
主切削刃：刀具上前刀面与 主后刀面的交线
副切削刃：刀具上前刀面与 副后刀面的交线
(一尖)
主切削刃与副切削刃的交点 , 通常磨成圆角(修圆刀尖)或短平 刃(倒角刀尖)
•副偏角r’
副切削刃与进给运动反方向之 间的夹角。
•刀尖角r
主切削平面与副切削平面间的 夹角。
刀尖角与主偏角和副偏角的关系：
主运动为旋转运动时,切削速度vc计算公式为:
vc
dn
1000
(m
/
min 或m /
s)
式中d－切削刃上选定点所对应的工件直径或刀 具的回转直径（mm）
n－工件或刀具每分(秒)钟转数(r/min或r/s)
主运动为往复运动时,平均切削速度为：
vc
2 L nr 1000
(m /
min 或m /
s)
(c)水平修光刃
行给修量刀光f刃。刃。但是其b在ε长‘副度过切大b削ε易‘刃≈引（靠起1近振.2刀～动尖。1.处5）磨f出，一即小bε段‘ κ应r‘略=大0o于的进平
普通车刀切削部分的组成
外圆车刀
内孔车刀
二 定义刀具角度的参考系
建立刀具静态坐标参考系，应以切削运动 为依据，预先给出假定条件：
▪ 假设运动条件: 用主运动向量vc近似地代替 相对运动合成速度向量ve(即vf=0)。
（2）进给运动
进给运动使刀具与工件间产生附加的相对运动，保证切削连续进行， 加工出具有所需几何特性的已加工表面。 进给运动的特点：速度较低，消耗的功率较小。
••••主主主主运运运运动 动 动 动的 可 和 通运 以 进 常动由给只形 工 运 有式 件 动 一可 完 可 个以 成 以 ，是 ， 同 而旋 也 时 进转 可 进 给运 以 行 运动 由 ， 动， 刀 也 的也 具 可 数可 完 以 目以 成 间 可是；歇以直 进 有线 行 一运 ； 个动 或； 几个。
▪ 假设安装条件:规定刀杆中心线与进给运动 方向垂直；刀尖与工件中心等高。
1．刀具静止参考系
刀具静止参考系或标注角度参考系：在设计、制 造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何参数的参 考系。
在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。
静止参考系中最常用的是正交平面参考系。
2.正交平面参考系
(1)基面pr
即每个往复行程刀具与工件之间的相对横向移动距离。
单位时间的进给量，称为进给速度，车削时的进给速度vf 计算公式为:
v f n f (mm / min 或mm / s)
铣削时，由于铣刀是多齿刀具，进给量单位除mm/r外，还规定了每齿 进给量，用fz表示，单位是(mm/z)，vf、f、fz三者之间的关系为：