刀具几何参数的合理选择.

四、主偏角及负偏角的选择




2、主偏角的选择 ① 系统刚度：刚度好，Kr取小值，刚度差，Kr取大值。 ② 工件形状：Kr按工件阶梯的角度选。 ③ 工件材料：工件很硬时，Kr取小值。 ④ 散热条件：需要时加强散热时，Kr取小值。 ⑤ 产量条件：需要刀具通用性好时,取Kr＝90°、Kr＝ 45°
二、后角的选择


（一）后角的功用 后角的主要功用是减小主后刀面与过渡表面的弹性恢复层之 间的摩擦，减轻刀具磨损。后角小使主后刀面与工件表面的 摩擦加剧，刀具磨损加大，工件冷硬程度增加，加工表面质 量差；尤其是切削厚度较小时，由于刃口钝圆半径的影响， 上述情况更为严重。后角增大，摩擦减小，也减小了刃口钝 圆半径，这对切削厚度较小的情况有利，但使刀刃强度和散 热情况变差。



（1）前刀面常见的形式及其选择： a、正前角单平面型：精加工刀具、复杂刀具加工脆性材料 的刀具 b、正前角曲面带倒棱型：加工塑性材料的刀具 c、负前角单平面型：后刀面磨损刀具 d、负前角双平面型：前后刀面磨损的刀具 注意：区别负前角与负倒棱
三、前后刀面的形式及选择


（1）前刀面常见的形式及其选择： 注意：区别负前角与负倒棱
一、前角的选择



（二）合理前角的选择原则 ① 刀具材料： 脆性↑→γo↓（高速钢→γo↑，硬质合金→γo↓，陶瓷→γo↓ ） ② 工件材料： 塑性材料→γo↑ , 脆性材料→γo↓ , 强度→γo↓ , 硬度→γo↓ ③ 加工要求： 粗加工→γo↓ , 断续切削→γo↓ , 精加工→γo↑ ④ 机床功率和系统刚度: 功率大刚度高γο↓ , 数控机床、自动线：γο↓
一、前角的选择


（一）前角的功用 前角的功用主要影响切削变形和切削力的大小及刀具耐用度 和表面质量的高低。增大前角使切削变形和摩擦减少，故切 削力小、切削热少，加工表面质量高。但前角过大，刀具强 度降低，散热体积减少，刀耐用度下降。减少前角，刀具强 度提高，刀屑变形增大，易断屑。但前角过小，会使切削力 和切削热增加，刀具耐用度降低。
第四节 刀具几何参数的合理选择 主要教学内容： §4 刀具几何参数的合理选择
前角的选择
后角的选择
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主偏角及副偏角的选择
刀刃角的选择
第四节 刀具几何参数的合理选择 教学目的：
理解切削用量的选择原则和切削液的作用掌握切削 用量的选择方法和切削液的选用。
教学重点： 切削用量中背吃刀量、进给量和切削速度的选择。 教学难点： 不同加工过程中背吃刀量、进给量和切削速度的选 择。
五、刃倾角的功用

（一）刃倾角的功用
五、刃倾角的功用


（二）刃倾角的选择 刃倾角：使刀具刃口锋利，切削平稳 原则： 1）粗加工λS< 0（保护刀尖）精加工λS> 0（使FP小些） 2）断续切削：λS< 0（保护刀尖） 3）工件σb、HB大：λS< 0（保护刀尖） 4）系统刚性差：λS> 0（使FP小些） 5）微量切削：λS取大值(使刀具实际刃口半径↓） 面间的摩擦。一般车刀、刨刀等的副后角取得与主后角相等； 而切断到、切槽刀及锯刀铣刀等的副后角因受刀头强度限制， 只能取得较小，通常α` =1度 ~2度
四、主偏角及负偏角的选择


（二）副偏角的功用及合理副偏角的选择 1、副偏角的功用 负偏角的功用主要是减小副切削刃和已加工表面的摩擦。较 小的副偏角，可减小残留面积高度，提高刀具强度和改善散 热条件，但将增加副后刀面与已加工表面之间的摩擦，且易 引起振动。
四、主偏角及负偏角的选择


五、刃倾角的功用


（一）刃倾角的功用 刃倾角主要影响切削流向和刀尖强度。刃倾角为正值，切削 开始为正值，切削开始时刀尖与工件接触，切屑流向待加工 表面，可避免缠绕和划伤已加工表面，对半精加工、精加工 有利。刃倾角为负值。切削开始时刀尖后接触工件，切屑流 向已加工表面，容易将已加工表面划伤；在粗加工开始时， 尤其是在断续切削时，可避免刀尖受冲击，起保护刀尖的作 用，并可改善刀具散热条件。
三、前后刀面的形式及选择


（2）后刀面的常见形式 ① 单一后刀面： 基本形式、常用，精加工刀用 ② 有刃带的后刀面： 可增加刀具耐磨性，定尺寸刀具用 ③ 带消振棱的后刀面： 可抑制振动，加工时容易振动使用 ④ 双重或三重后刀面： 可增加刃口强度，较少后刀面磨损
四、主偏角及负偏角的选择
2、副偏角的选择 1）一般刀具的副偏角 ，在不引起振动的情况下，可选取较 小的副偏角，如车刀、刨刀均可取κr`=5度~10度 2）精加工刀具的副偏角应取的小一些，以减小残留面积， 从而减小表面粗糙度。 3）加工强度、高硬度材料或断续切削时，应取较小的副偏 角（κr` =4度~6度） 4）切断刀、锯片刀和槽铣刀等，为了保证刀头强度和重磨 后刀头宽度变化较小，只能取很小的副偏角。（κr` =1度~2 度）
二、后角的选择




（二）合理后角的选择原则 ① 粗加工： ａo↓ , 精加工：ａo↓ ② 塑性材料: ａo↑ , 脆性材料:ａo↓, 硬度高:ａo↓ , 强度高ａo↓ ③ 工艺系统： 刚度高ａo↓
三、前后刀面的形式及选择

（1）前刀面常见的形式及其选择：（如图）
三、前后刀面的形式及选择


（一）主偏角的功用及合理主偏角的选择 1、主偏角的功用 主偏角的功用主要影响刀具耐用度、已加工表面粗糙度及切 削力的大小。主偏角κr较小，则刀头强度高，散热条件好， 已加工表面残留面积高度小，作用主切削刃的长度长，单位 作用主切削上的切削负荷小；其负面效应为背向力大，切削 厚度小，断屑效果差。主偏角较大时，所产生的影响与上述 完全相反。