例题 刀具角度标注
刀具几何角度45°切断刀主要角度标注
一、一面二角分析法
表示空间任意一个平面方位的定向角度只需两个，所以判断刀具切削部分需要标注的独立角度数量可用一面二角分析法确定。
即刀具需要标注的独立角度数量是刀面数量的二倍。
分析任何一种刀具，包括钻头、铣刀、等复杂刀具几何参数时，都可将复杂的刃形分为一个个切削刃，每个切削刃应有前、后两个刀面、每个刀面应标注两个独立角度。
例如用γo和λs 两角确定前面的方位，用αo、Кr两角可确定后面的方位，用Кr和λs两角可确定主切削刃的方位。
二、切断刀分析与标注
如图所示的切断刀有一条切削刃，两个刀尖、两条副切削刃组成。
其中两条副切削刃与主切
削刃同时处在一个前刀面上，因此，这把切断刀共有4个刀
面。
4×2=8，需要标注的独立角度共有8个。
习惯上标注左
切削刃上的主偏角、刃倾角，而右刃角度是派生角度。
因此，
切断刀各刀面的定向角是：
前面定向角：γo、λsL；后面定向角：αo、КrL；左
副后面定向角α`oL、КrL`；右副后面定向角α`oR、
КrR`
三、法平面参考系角度标
注
四、
其它参考系
1、假定工作平面参考系由P r、P f、P p三个平面组成。
其中：
(1) 假定进给平面P f 过切削刃选定点平行于假定进给运动方向并垂直于基面的平面。
(2) 假定切
深平面(背平面)P p过过切削刃选定点既垂直假定工作平面又垂直于基面的平面。
刀具几何角度的基本定义与标注及工作角度解读
2. 正交平面参考系(pr-ps-po)
基面Pγ： Pγ⊥Vc 、 ∥刀具安装面（车刀） 切削平面• Ps: 与 S相切 且 ⊥Pγ 正交平面Po: Po⊥Pγ⊥Ps
3 .法剖面Pn和法剖面参考系 (pr-ps-pn)
法剖面Pn是通 过切削刃选定点， 垂直于切削刃的平 面。 法平面Pn：Pn⊥S
假定工作平面背平面参考系立体图示前角o正负图示立体图示后角o正负图示在基面内测量主偏角r副偏角rs在基面上的投影与v的反向主偏角r和副偏角r立体图示在切削平面上测量刃倾角s刃倾角s立体图示刃倾角s正负图示平面图示法角度标注一刀具的工作参考与工作角度工作正交平面参考系过s选定点垂直于合成切削速度方向相切于s且垂直于pre过s选定点垂直于pre且垂直于pse2
刀 面
（2）后刀面Aα
（3）副后刀面A`α
切 削 刃
（4）主切削刃s 主切削刃指前刀面与主后刀面相交的锋边。 （5）副切削刃s ` 副切削刃指前刀面与副后刀面相交的锋边。 （6）刀尖 刀尖可以是主、副切削刃的实际交点，也 可以是主、副两条切削刃连接起来的一小段切削刃，它 可以是圆弧，也可以是直线，通常都称为过渡刃
二、刀具标注角度参考系-----过切削刃上选定点
1 两个假定条件
(1)假定运动条件：首先给出刀具的假定主运动方向和假定进给运
动方向；其次假定进给速度值很小，可以用主运动向量vc近似代替
合成速度向量ve；然后再用平行和垂直于主运动方向的坐标平面 构成参考系。
即：假定进给运动速度Vf=0
(2)假定安装条件：假定标注角度参考系的诸平面平行或垂直于刀具 便于制造、刃磨和测量时定位与调整的平面或轴线（如车刀底面、 车刀刀杆轴线、铣刀、钻头的轴线等）。反之也可以说，假定刀具 的安装位置恰好使其底面或轴线与参考系的平面平行或垂直。
车刀几何角度的标注和选择教学(PPT)(共12张PPT)
巩固练习：
1、在主截面内测得的角度有？之间存在什么关系？
2、后刀面与切削平面之间的夹角为？ 3、当前刀面与切削平面之间的夹角小于90°时， 前角为？
4、为提高工件表面加工质量应选择怎样的后角？ 5、断续切削时应选择怎样的刃倾角？ 6、车削刚性较差的工件时应该选择怎样的主偏角？
知识小结：
一、车刀几何角度的标注：
在截面内测得的角度
在基面内测得的角度
在切削平面内测得的角度
二、车刀几何角度的选择： 前角的选择 后角的选择 主、副偏角的选择 刃倾角的选择
车刀几何角度的标注和选择
教学目标：
理解确定车刀几何角度的辅助平面的定义及相
互关系
理解各辅助平面内测得的标注角度
理解车刀各主要角度的作用及选择依据
能力目标：
理论联系实际，面对具体加工情况正确合理选择车 刀角度
上节课知识回顾：
1、车刀的组成 2、刀体的组成
1、车刀=刀柄+刀体 2、刀体=前刀面+主后刀面+副后刀面+主切
2、在基面内测量的角度有： 主偏角：主切削刃在基面上的投影与进给运动方向之间的
夹角。
副偏角：副切削刃在基面上的投影与背离进给运动方向间的夹角。
刀尖角：主切削刃和副切削刃在基面上的投影之间的夹角。
3、在切削平面内测量的角度有：
刃倾角：主切削刃与基面之间的夹角。
对比学正负的判断依据的是前刀面与切削平面之间的夹角。 2、车刀后角是后刀面与切削平面之间的夹角；
后角正负的判断依据的是后刀面与基面之间的夹角。
3、刃倾角是车刀主切削刃与基面之间的夹角； 刃倾角正负的判断依据的是车刀刀尖位于主切削刃上的位置。
车刀主要几何角度的选择：
01-教材参考内容---刀具标注角度
1·3·2k A¾[¾1·刀具在设计、制造、刃磨和测量时,在刀具的静止参考系中确定的切削刃与刀面的方位角度,称为刀具标注角度。
注意:由于刀具角度的参考系沿切削刃各点可能是变化的,故所定义的刀具角度应指明是切削刃选定点处的角度;凡未特殊注明者,则指切削刃上与刀尖毗邻的那一点的角度。
在切削刃是曲线或者前、后刀面是曲面的情况下,定义刀具的角度时,应该用通过切削刃选定点的切线或切平面代替曲刃或曲面。
（1)正交平面参考系内的标注角度（P)r–P s–P O正交平面参考系里的标注角度的名称、符号与定义如下（图1·10)。
图1.10车刀的标注刀具角度前角Y O:在正交平面中测量的前刀面与基面间的夹角。
前角有正负之分,当前刀面与切削平面之间的夹角小于90˚时,前角为正;大于90˚时,前角为负,如图1·11所示。
后角a O:在正交平面中测量的后刀面与切削平面间的夹角。
后角的正负规定是:后刀面与基面之间的夹角小于90˚时,后角为正;大于90˚时,后角为负,如图1·11所示。
主偏角k r:基面中测量的主切削刃与进给运动方向的夹角。
刃倾角入s:切削平面中测量的主切削刃与基面间的夹角。
当主切削刃与基面平行时,刃倾角为零;当刀尖是主切削刃的最高点时,刃倾角为正值;当刀尖是主切削刃的最低点时,刃倾角为负值。
如图1·11所示。
上述四个角度就可以确定车刀主切削刃及其前后刀面的方位。
其中Y O、入s两角确定了前刀面的方位, k r、a O确定了后刀面的方位,k r、入s确定了主切削刃的方位。
同理,副切削刃及其相关的前刀面、后刀面在空间的定位也需用四个角度:副偏角k'r,副刃倾角入's,副前角Y'O,副后角a'O。
它们的定义与主切削刃上的四种角度类似。
图1·10所示车刀副切削刃与主切削刃共处在同一前刀面上,因此,当Y O、入s两者确定后,前刀面的方位已经确定,Y'O、入's两个角度可由Y O、入s、k r、k'r等角度换算出来,称为派生角度。
刀具标注角度
⼑具标注⾓度2）后⾓αo -- 后⼑⾯与切削平⾯之间的夹⾓。
若通过选定点的切削平⾯位于楔形⼑体的实体之外，后⾓为正值；反之为负值。
3）楔⾓βo -- 前⼑⾯与主后⼑⾯之间的夹⾓。
显然有：βo + γo +αo = 90°。
在基⾯P r中测量的⾓度：4）主偏⾓k r -- 主切削刃在基⾯上的投影与假定进给⽅向之间的夹⾓。
5）副偏⾓k'r -- 副切削刃在基⾯上的投影与假定进给反⽅向之间的夹⾓。
6）⼑尖⾓εr -- 主切削刃与副切削刃在基⾯上投影之间的夹⾓。
显然有： k r+k'r +εr = 180°。
在切削平⾯P s中测量的⾓度：7）刃倾⾓λs -- 主切削刃与基⾯之间的夹⾓。
当⼑尖是主切削刃上最低点时，刃倾⾓定为负值；当⼑尖是主切削刃上最⾼点时，则刃倾⾓为正值，如图2-62 所⽰。
图2-62 刃倾⾓当λs = 0°时，主切削刃与切削速度垂直，称之为直⾓切削或正切削。
⽽λs≠ 0°的切削称为斜⾓切削或斜切削。
λs的正或负会改变切屑流出的⽅向。
在副正交平⾯中测量的⾓度8）副后⾓α'o -- 副后⼑⾯与切削平⾯之间的夹⾓；9）副前⾓γ'o -- 前⼑⾯与基⾯之间的夹⾓。
实际上，当γo、λs 、k r及k'r为已定值，且主、副切削刃处于共同的前⼑⾯时，γ'o也已被确定了。
另外，βo及εr是派⽣⾓。
因此，外圆车⼑的标注⾓度只有六个是独⽴的：γo、αo、k r、 k'r、λs与α'o，外圆表⾯的加⼯路线1粗车→半精车→精车：应⽤最⼴，满⾜IT≥IT7，▽≥0.8外圆可以加⼯2粗车→半精车→粗磨→精磨：⽤于有淬⽕要求IT≥IT6，▽≥0.16 的⿊⾊⾦属。
3粗车→半精车→精车→⾦刚⽯车：⽤于有⾊⾦属、不宜采⽤磨削加⼯的外⽤表⾯。
4．粗车→半精车→粗磨→精磨→研磨、超精加⼯、砂带磨、镜⾯磨、或抛光在2的基础上进⼀步精加⼯。
实验一：刀具的标注角度
精密机械制造基础实验报告信息工程学院光机电测控专业13级1班 学号 姓名 (合作者 ) 实验日期 实验室实验一 车刀几何角度的测量一、 实验目的1．了解车刀量角台的结构、工作原理及使用方法； 2．掌握车刀主要几何参数的测量方法；3．加深对车刀各几何角度、各参考平面及其相互关系的理解，并了解车刀几何角度在切削过程中的作用。
二、 实验内容和要求1．熟悉车刀结构及其相关基本概念，熟悉车刀量角台的使用；2．测量记录四把不同类型的车刀(包括直头外圆车刀、弯头外圆车刀、偏刀、切断刀)的几个主要几何角度，读数要求精确至0.5度；3．在测量过程中应小心细致避免车刀伤及身体及碰坏刀刃。
三、 实验主要仪器设备和材料车刀量角台；被测量用车刀。
四、 实验原理方法、步骤及结果测试1．刀具相关概念的回顾(1)车刀切削部分的组成——“三面两刃一尖”（见图1-1）前刀面A γ：切屑沿其流出的刀具表面。
主后刀面A α：与工件上过渡表面相对的刀具表面。
副后刀面'A α：与工件上已加工表面相对的刀具表面。
序号考勤情况预习情况操作情况数据处理成绩判定 教师签名图1-1主切削刃S ：前刀面与主后刀面的交线，它承担主要切削工作，也称为主刀刃。
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，也称为副刀刃。
刀尖：连接主切削刃和副切削刃的一段刀刃，它可以是一段小的圆弧，也可以是一段直线。
(2)刀具角度参考坐标系——正交平面参考坐标系（见图1-2）刀具角度是确定刀具切削部分几何形状的重要参数，要确定刀具的角度，必须先确定用于定义和规定刀具角度的各种基准坐标平面，组成各种参考坐标系。
根据有无考虑进给运动与安装条件，参考坐标系可分为标注（静止）参考坐标系和工作（动态）参考坐标系。
标注参考系中最常用的是正交平面参考坐标系，其主要有以下三个平面组成。
基面P γ：通过主切削刃上某一指定点，并与该点切削速度方向相垂直的平面。
(整理)刀具角度的标注.
（二）建设项目环境影响评价的工作等级答案：
1.建设项目环境影响评价文件的报批
2.750外圆车刀几何角度：主偏角Kr＝750，副偏角Kr¹＝150，前角γ0＝100，后角α0＝80，副后角α0¹＝80，刃倾角λs＝－50
（1）基础资料、数据的真实性；答案：
2）应用环境质量标准时，应结合环境功能区和环境保护目标进行分级。（2）综合规划环境影响篇章或者说明的内容。
切断刀
答案：
5.450内孔车刀几何角度：主偏角Kr＝450，副偏角Kr¹＝150，
第1页前角γ0＝100，后角α0＝100，副后角α0¹＝100，刃倾角λs＝-50
答案：
规划审批机关在审批专项规划草案时，应当将环境影响报告书结论以及审查意见作为决策的重要依据。
二、环境影响评价的要求和内容6.450端面车刀几何角度：主偏角Kr＝450，副偏角Kr′＝450，前角γ0＝50，后角α0＝80，副后角α0′＝80，刃倾角λs＝50
答案：
（1）规划环境影响评价的分析、预测和评估内容。
3.600内孔车刀几何角度：主偏角Kr＝600，副偏角Kr′＝150，前角γ0＝100，后角α0＝80，副后角α0′＝80，刃倾角λs＝－50
答案：
2）应用环境质量标准时，应结合环境功能区和环境保护目标进行分级。
4.900外圆车刀几何角度：主偏角Kr＝900，副偏角Kr′＝150，前角γ0＝100，后角α0＝80，副后角α0′＝80，刃倾角λs＝50
刀具几何角度的基本定义与标注及工作角度解读
主偏角Κr和副偏角Κr′立体图示
(3) 在切削平面上测量
刃倾角λs = ∠S与Pγ ：刀 尖最高—>正，刀尖最低— >负
刃倾角λs立体图示
刃倾角λs正负图示
(4) 平面图示法角度标注
一、刀具的工作参考与工作角度
1. 工作正交平面参考系
相切于S且垂直于Pre 过S选定点垂直于Pre且 垂直于Pse 过S选定点垂直于合成切 削速度方向
二、刀具标注角度参考系-----过切削刃上选定点
1 两个假定条件
(1)假定运动条件：首先给出刀具的假定主运动方向和假定进给运
动方向；其次假定进给速度值很小，可以用主运动向量vc近似代替
合成速度向量ve；然后再用平行和垂直于主运动方向的坐标平面 构成参考系。
即：假定进给运动速度Vf=0
(2)假定安装条件：假定标注角度参考系的诸平面平行或垂直于刀具 便于制造、刃磨和测量时定位与调整的平面或轴线（如车刀底面、 车刀刀杆轴线、铣刀、钻头的轴线等）。反之也可以说，假定刀具 的安装位置恰好使其底面或轴线与参考系的平面平行或垂直。
2.刀具工作角度定义 刀具工作角度的定义与标注角度类似，它是前、后面与工作参考系平面 的夹角。
2 刀具安装对工作角度的影响
(1)刀杆中心与进给方向不垂直：如图 Κre、Κreˊ变化
由上图可以看出：当刀杆中心逆时针偏转一角度θ后，其Κre增大 Κreˊ减小。
(2)刀具装刀高低对工作角度的影响 车外圆：Ve方向变化—>Pre变—>若 刀尖高于工件中心, 如上图 则：工作角度γoe增大，αoe减小 即：γoe＝γo＋θo αo＝αo－θo 思考： 若刀尖低于工件中心，刀具工作 前、后角将如何变化？
制技术习题解答刀具角度标
背平面和假定工作平面参考系 αo=αo′=8°
应标注的刀具角度为：γp、γf、αp、 αf、αp′、αf′六个刀具角度，故需 计算。
tanγp=tanγocosκr+tanλssinκr = tan10°cos60°+tan5°sin60° =0.164
γp=9.310°
刀具角度参数
已知外圆车刀角度为：
具角度，故可直接标注。
S向
已知外圆车刀角度为： κr=60°，κr′=15° γo=10°，λs=5° αo=αo′=8°
60°
15°
S向(Ps)
Pr
5°
刀具角度参数
1、正交平面参考系
S向
8° O
60°
O-O(PO)
已知外圆车刀角度为： κr=60°，κr′=15° γo=10°，λs=5° αo=αo′=8°
cotαf=cotαosinκr-tanλscosκr =cot8°sin60°-tan5°cos60°
=6.118 αf=9.283°
刀具角度参数
3、背平面和假定工作平面参考系
F-F(Pf)
6.218° 9.283°
F
F
Pr
刀具角度为： γp=9.310° γf=6.218° αp=15.388° αf=9.283° αp′ αf′
cotαn=cotαocosλs= cot8°cos5°
=7.088 αn=8.030°
2、法交平面参考系
S向
已知外圆车刀角度为： κr=60°，κr′=15° λs=5°， γn=9.963° αn=8.030°， αn ′
刀具角度参数
60°
Pr
15° S向(Ps)
5°
1-2切削刀具的标注角度
(1)前角（ γ 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：－ o～+ 25o 5 (2)背前角（ γ p ）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（ αo ）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： o～+ 7o 精加工：8o～+12o 4 (4)背后角（ α 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
（4）假定工作平面（ pf ）（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（ pp ）（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（ γ o）、背前角（ γ p ）、后角（ αo ）、背后角（ αp ）、 ' 主偏角（ kr）、副偏角（ kr ）和刃倾角（ λs）。
（e）涂层刀具材料 涂层刀具材料是在硬质合金或高速 ） 钢的基体上，涂一层几微米（ ～ 钢的基体上，涂一层几微米（5～12µm）厚的高硬度、高 ）厚的高硬度、 耐磨性的金属化合物（ 耐磨性的金属化合物（TiC、TiN、AL2O3等）构成。涂 、 、 等 构成。 层硬质合金刀具的耐用度比不涂层的至少提高1～3倍，涂 层硬质合金刀具的耐用度比不涂层的至少提高 ～ 倍 层高速钢刀具的耐用度比不涂层的至少提高2～ 倍 层高速钢刀具的耐用度比不涂层的至少提高 ～10倍。国 内涂层硬质合金刀片牌号有CN、CA、YB等。 内涂层硬质合金刀片牌号有 、 、 等 TiC涂层刀片 银灰色，5～7µm。 TiC涂层刀片：银灰色，5～7µm。 涂层刀片： TiN涂层刀片：金黄色，8～12µm。 涂层刀片： 涂层刀片 金黄色， ～ 。 （B）超硬刀具材料 ） (a)、陶瓷：主要是由纯 或在AL2O3中一定的金属 、陶瓷：主要是由纯AL2O3或在 或在 中一定的金属 元素或金属化合物，采用热压成形和烧结的方法获得。 元素或金属化合物，采用热压成形和烧结的方法获得。硬 耐磨性和耐热性好，硬度91～ 度、耐磨性和耐热性好，硬度 ～95HRA，热硬性： ，热硬性： 1200℃， ℃
刀具角度的标注
1.75°内孔车刀几何角度：主偏角Kr二75。
，副偏角Kr'二15。
，前角丫0二10。
后角a 0二8,副后角a 0'二8,刃倾角入S二5°
答案:
2. 75°外圆车刀几何角度：主偏角K T二75°，副偏角KJ二15°,前角丫o二10.,后角a o二8,副后角a o二8,刃倾角入S二—5°
答案:
3.60°内孔车刀几何角度：主偏角Kr二60,副偏角Kr'二15°,前角丫0二10。
后角
a 0二8,副后角a 0'二8,刃倾角入s = — 5
答案:
4. 90°外圆车刀几何角度：主偏角Kr二90°,副偏角Kr - 15°,前角丫0二10。
后角a 0二8,副后角a 0'二8,刃倾角入s二5°
答案：
5. 45°内孔车刀几何角度: 主偏角Kr二45°,副偏角Kr1 - 15。
，
前角丫o二10°,后角日o二10°,副后角曰o二10°,刃倾角入S二-5°答案:
F O-P D
6. 45°端面车刀几何角度：主偏角Kr二45°,副偏角Kr'二45°,前角丫0二5后角
a 0二8,副后角a 0'二8,刃倾角入S二5°
答案：
5. 45°内孔车刀几何角度: 主偏角Kr二45°,副偏角Kr1 - 15。
，。