硬质合金车刀几何角度选择原则
车刀种类和角度选择原则详解
车刀不对准工件中心对角度的影响
五、车刀刃磨
无论硬质合金车刀(焊接)或高速钢 车刀，在使用之前都要根据切削条 件所选择的合理切削角度进行刃磨 ，一把用钝了的车刀，为恢复原有 的几何形状和角度，也必须重新刃 磨。
重 要 性
三分手艺、七分刀 徒弟的手、师傅的刀
1.磨刀步骤(图a～d)
⑴磨前刀面 把前角和刃倾角磨正确。 ⑵磨主后刀面 把主偏角和主后角磨正确。 ⑶磨副后刀面 把副偏角和副后角磨正确。 ⑷磨刀尖圆弧 圆弧半径约0.5～2mm左右。 ⑸研磨刀刃 车刀在砂轮上磨好以后，再用油石加些机油研磨车 刀的前面及后面，使刀刃锐利和光洁。这样可延长车刀的使用寿命。 车刀用钝程度不大时，也可用油石在刀架上修磨。硬质合金车刀可 用碳化硅油石修磨。
前角γo
——在主切削刃选定点的正交平面po内， 前刀面与基面之间的夹角
。
后角αo
——在正交平面po内，主后刀面与切削 平面之间的夹角。
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。
其他角度：
副前角γoˊ、 副后角αoˊ、 副偏角κrˊ、 刃倾角λsˊ
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 在背吃刀量ap与进给量f 不变时，主偏角κr减小 将使切削厚度hD减小，切削宽度bD增加，参加 切削的切削刃长度也相应增加，切削刃单位长度 上的受力减小，散热条件也得到改善。 主偏角κr减小时，刀尖角增大，刀尖强度提高， 刀尖散热体积增大。 所以，主偏角κr减小，能提高刀具耐用度。
(4)良好的工艺性和经济性
如何合理的选取车刀的几何角度
如何合理的选取车刀的几何角度
1、前角γ0（在正交面的上测量的前刀面与基面之间的夹角）。
它表示前刀面的倾斜程度。
前角越大，刀刃越锋利，切削时就越省力。
但前角过大会削弱刀头强度，影响刀具的寿命。
前角的选取决定于工件材料、刀具材料和加工性质。
硬质合金车刀γ0通常取－5º~＋25º。
2、后角α0。
在正交平面上测量的主后刀面与切削平面之间的夹角。
它表示主后刀面的倾斜程度。
后角的作用主要是减少刀具与加工表面之间的摩擦，后角越大，摩擦越小，但后角过大会削弱切削刃的强度及耐用度。
一般取α0为60~120。
3、主偏角k r。
主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角。
主偏角能影响主切削刃和刀头受力情况及散热情况。
加工强度、硬度较高的材料时，应选较小的主偏角，以提高刀具的耐用度。
加工细长工件时，应选较大的主偏角，以减少径向切削力引起工件的变形和振动。
一般取k r为300~900。
4、副偏角k r＇。
副切削刃在基面上的投影与进给反方向之间的夹角。
副偏角的作用是减少副切削刃与工件已加工表面之间的摩擦。
副偏角越大，摩擦越小。
但k r过大，又会增大已加工表面的粗糙度。
一般取k r为50~150。
车刀的几何角度：。
关于对车刀几何参数的选择分析
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。
车刀种类和刀刃角度选取原则
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
刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属。一般刀具材料的 硬度应在60HRC以上。刀具材料越硬，其耐磨性就越好。
刀体 前刀面A 副切削刃
' 副后刀面 A
S
刀头 '
主切削刃 刀尖：
S
主后刀面
A
一尖二刃三刀面
四.车刀的安装
车削前必须把选好的车刀正确安装在方刀架上，车刀安 装的好坏，对操作顺利与加工质量都有很大关系。安装车刀 时应注意下列几点：
⑴车刀刀尖应与工件轴线等高： ⑵车刀不能伸出太长： ⑶垫刀片选择合理： ⑷车刀刀杆应与车床主轴轴线垂直。 ⑸车刀位置装正后，应交替拧紧刀架螺丝。
(a)
(b) (c) 图a～d 刃磨外圆车刀的一般步骤 a)磨前刀面 b)磨主后刀面 c)磨副后刀面 d)磨刀尖圆弧
(d)
2.磨刀注意事项
⑴磨刀时，人应站在砂轮的侧前方，双手握
稳车刀，用力要均匀。 ⑵刃磨时，将车刀左右移动着磨，否则会使 砂轮产生凹槽。 ⑶磨硬质合金车刀时，不可把刀头放入水中 ，以免刀片突然受冷收缩而碎裂。磨高速钢 车刀时，要经常冷却，以免失去硬度。
车刀不对准工件中心对角度的影响
五、车刀刃磨
无论硬质合金车刀(焊接)或高速钢 车刀，在使用之前都要根据切削条 件所选择的合理切削角度进行刃磨 ，一把用钝了的车刀，为恢复原有 的几何形状和角度，也必须重新刃 磨。
怎样选择车刀的几何角度
怎样选择车刀的几何角度合理选择车刀几何角度，有利于改善加工条件,提高被加工工件质量,延长刀具与设备的使用寿命，本文从车刀几何角度对切削力、切削热和刀具耐用度影响等角度，分析车刀几何角度选择的一般原则.车刀几何角度是指车刀切削部分各几何要素之间，或它们与参考平面之间构成的两面角或线、面之间的夹角.它们分别决定着车刀的切削刃和各刀面的空间位置。
根据“一面二角”理论可知，车刀的独立标注角度有六个，它们分别是：确定车刀主切削刃位置的主偏角Kr和刃倾角λs；确定车刀前刀面Ar与后刀面Aa的前角ro和后角ao；确定副切削刃及副后刀面Aa′的副偏角Kr′和副后角ao′.这些几何角度对车削过程影响很大，其中尤其以主偏角Kr、前角ro、后角ao和刃倾角λs 的影响更为突出，科学合理地选择车刀的几何角度,对车削工艺的顺利实施起着决定性作用。
下面就从车刀几何角度对切削力、切削热和刀具的耐用度的影响分析着手，本着使切削轻便、质量稳定,延长刀具使用寿命的宗旨,确定科学的车刀几何角度的一般性原则.一、车刀几何角度对切削力的影响在金属切削时，刀具切入工件，将多余材料从工件上切除会产生强烈的力的作用,这些力统称为切削力。
切削力主要来源于被加工材料在发生弹性和塑性变形时的抗力和刀具与切屑及工件表面之间的摩擦作用。
根据切削力产生的作用效果的不同,可将切削力分解成三个相互垂直方向的分力.它们分别是:主切削力Fz，进给抗力Fx和切深抗力Fy，其中Fz是切削总力Fr沿主运动切向分解而得，是计算车刀强度，设计机床零件，确定机床功率的主要依据；Fx也叫轴向力，它是Fr沿工件轴向的分力,是设计进给机构,计算车刀进给功率所必需的；Fy也叫径向力,它是Fr沿着工件径向的分力，它不消耗机床功率，但是当机床或工艺系统刚度不足时，易引起振动.(一）前角ro对切削力的影响前角ro增大，剪切角Φ随着增大，金属塑性变形减小,变形系数ξ减小，沿前刀面的摩擦力减小,因此切削力减小。
刀具几何角度对切削加工的影响及其选择
刀具几何角度对切削加工的影响及其选择王洋交通与物流工程学院机械设计制造及其自动化摘要：刀具材料的优选对于切削过程的优化具有关键作用，但是，刀具几何角度的选择不合理也会使刀具材料的切削性能得不到充分的发挥。
可见，刀具合理几何角度的选择同样是切削刀具理论与实践的重要课题之一。
切削加工刀具的完善程度对切削加工的现状和发展起着决定性的作用。
关键词：前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖Geometry of the cutting tool and its selectionWangYangTransportation and Logistics Engineering Mechanical Design, Manufacturing and Automation Abstract：Optimization of the cutting tool material has a key role in the optimization process, However, the choice of cutting tool geometry unreasonable also make the cutting tool materials are not sufficient to play.Shows that, cutting tool geometry and reasonable choice of cutting tools is also an important issue of theory and practice of. Degree of perfection of cutting tools on machining status and play a decisive role in the development of.Keywords：tool orthogonal rake，tool orthogonal clearance，tool cutting edge angle，tool minor cutting edge angle，tool cutting edge inclination angle，corner一、前角的功用及其合理值的选择1、前角的功用（1）影响切削区的变形程度：若增大前角，可以减小切削变形，从而减小切削力、切削热和切削功率。
车刀的选择与使用
车刀的选择与使用作者：苏伟张倩来源：《科技创新导报》 2013年第24期苏伟张倩（山东塔高矿业机械装备制造有限公司山东泰安 271411）摘要:在金属的车削加工过程中，车床是形成切削运动和提供切削动力的来源。
刀具则是直接改变毛胚的形状，使其达到符合图纸要求的效果。
刀具的性能直接影响着产品质量和生产效率。
车刀材质、几何形状、和角度是影响车刀性能的主要原因。
此外，切削用量和刃磨技术也是影响车刀切削状态的重要因素，故需合理的选择。
该文以常用刀具为例，从刀具的材质、刀具的几何角度、和刀具的安装、使用三个方面论述车刀的选择和使用方法。
关键词:车刀材料车刀几何角度车刀安装使用中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)08(c)-0020-01“三分手艺，七分刀”。
这句俗语很形象的说明了，在车床加工中，最重要的部分是刀具。
随着社会的进步，科技的发展，从普通车床向精密数控加工中心的过渡、越来越多的原材料种类、越来越高的工件性能要求、热处理和激光熔覆使原材料的硬度翻倍增加。
在机床加工过程中，对刀具的要求越来越高。
在数控机床和普通车床的使用、刀具的选择和安装中，碰见过很多的问题。
在翻阅书籍和请问老师傅后，获得了很多经验，在这里写出来。
与大家共同学习，共同探讨，共同进步。
1 车刀材料的选择车刀的使用寿命和生产效率取决于车刀材料的切削性能。
车刀由刀头和刀杆两部分组成，刀杆一般由碳素结构钢制成。
由于刀头担任切削工作，受切削力和切削热的影响，因此，刀头必须有以下基本性能。
1.1 冷硬性车刀在常温时具有较高的硬度，即车刀要耐磨。
1.2 红硬性车刀在高温时保持切削所需的硬度，该温度最高值称为“红热硬度”。
1.3 韧性车刀为切削部分，承受机床和工件的震动冲击负荷所具有的强度硬度。
以上三种车刀的性能，相互联系，相互制约。
在具体的选用时，要根据工件材料的性能和切削要求分析选用。
同时还要结合车刀材料在价格、工艺性能方面加以考虑，以便于较低成本加工、刃磨、和焊接制造刀具。
刀具角度选择
后角的主要作用是减小刀具后刀面与工件之间的摩擦。后角过大会使到刃强度降低，并使散热条件变差，使刀具耐用度降低
车刀合理后角f≤0.25mm/r时，可选ao=10°~12°；在f＞0.25mm/r时，取ao=5°~8°
1） 工件材料强度、硬度较高时，应取较小后角；工件材料软、粘时应取较大后角；加工脆性材料时，宜取较小后角。
1）前刀面Ay—切下的切屑沿其流出的表面。
2）主后刀面Aa—与工件上过渡表面相对的表面。
3）副后刀面A＇a—与工件上已加工表面相对的的表面。
4）主切削刀S—前刀面与主后刀面的交线，它承担主要切削工作。
5）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。
6）刀尖—主切削刃与副切削刃连接处的那部分切削刃。
刀具角度选择
角度名称
作用
选择时应考虑的主要因素
前角yo
增大前角可以减小切屑变形和摩擦阻力，使切削力、切削功率及切削时产生的热量减小。前角过大将导致切削刃强度降低，刀头散热体积减小，致使刀具寿命降低
加工一般灰铸铁时，可选yo=5°~15°；加工铝合金时，选yo=30°~35°；用硬质合金刀具加工一般钢料时，选yo=10°~20°
2） 精加工及切削厚度较小的刀具，应采用较大的后角；粗加工、强力切削、宜取较小后角。
3） 工艺系统刚性较差时，应适当尖小后角。
4） 定尺寸刀具，如拉刀、铰刀等，为避免重磨后刀具尺寸变化过大，宜取较小的后角。
主偏角kr
主偏角减小，可使刀尖处强度增大且作用切削刃长度增加，有利于散热和减轻单位刀刃长度的负荷，提高刀具的寿命。减小主偏叫4还可使工件表面残留面积高度减小。增大主偏角，可使背向力Fp减小，进给力Ff增加，因而可降低工艺系统的变形与振动
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
●硬质合金车刀合理前角、后角的参考值
(1)前角的选择
增大前角，可减小切削变形，从而减小切削力、切削热，降低切削功率的消耗，还可以抑制积屑瘤和鳞刺的产生，提高加工质量。
但增大前角，会使楔角减小、切削刃与刀头强度降低，容易造成崩刃，还会使刀头的散热面积和容热体积减小，使切削区局部温度上升，易造成刀具的磨损，刀具耐用度下降。
选择合理的前角时，在刀具强度允许的情况下，应尽可能取较大的值，具体选择原则如下：
1)加工塑性材料时，为减小切削变形，降低切削力和和切削温度，应选较大的前角，加工脆性材料时，为增加刃口强度，应取较小的前角。
工件的强度低，硬度低，应选较大的前角，反之，应取较小的前角。
用硬质合金刀具切削特硬材料或高强度钢时，应取负前角。
2)刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较高时，应取较大的前角。
如高速钢刀具的前角比硬质合金刀具的前角要大；陶瓷刀具的韧性差，其前角应更小。
3)粗加工、断续切削时，为提高切削刃的强度，应选用较小的前角。
精加工时，为使刀具锋利，提高表面加工质量，应选用较大的前角。
当机床的功率不足或工艺系统的刚度较低时，应取较大的前角。
对于成形刀具和在数控机床、自动线上不宜频繁更换的刀具，为了保证工作的稳定性和刀具耐用度，应选较小的前角或零度前角。
(2)后角的选择
增大后角，可减小刀具后刀面与已加工表面间的摩擦，减小磨损，还可使切削刃钝圆半径减小，提高刃口锋利程度，改善表面加工质量。
但后角过大，将削弱切削刃的强度，减小散热体积使散热条件恶化，降低刀具耐用度。
实验证明，合理的后角主要取决于切削厚度。
其选择原则如下：
1)工件的强度、硬度较高时，为增加切削刃的强度，应选较小后角。
工件材料的塑性、韧性较大时，为减小刀具后刀面的摩擦，可取较大的后角。
加工脆性材料时，切削力集中在刃口附近，应取较小的后角。
2)粗加工或断续切削时，为了强化切削刃，应选较小的后角。
精加工或连续切削时，刀具的磨损主要发生在刀具后刀面，应选用较大的后角。
3)当工艺系统刚性较差，容易出现振动时，应适当减小后角。
在一般条件下，为了提高刀具耐用度，可增大后角，但为了降低重磨费用，对重磨刀具可适当减小后角。
为了使制造、刃磨方便，一般副后角等于主后角。
下表1给出了硬质合金车刀合理后角的参考值。
表1 硬质合金车刀合理前角、后角的参考值
注：粗加工用的硬质合金车刀，通常都有负倒棱及负刃倾角。
●车刀主偏角的选择原则与参考值：
工艺系统的刚度较好时，主偏角可取小值，如Kr = 30o~45o ，在加工高强度，高硬度的工件时，可取 Kr=10o~30 o ，以增加刀头的强度。
当工艺系统的刚度较差或强力切削时，一般取 Kr=60o~75o。
车削细长轴时，为减小径向力，取Kr = 90o～93o 。
在选择主偏角时，还要视工件形状及加工条件而定，如车削阶梯轴时，可取Kr=90o，用一把车刀车削外圆、端面和倒角时，可取Kr=45o~60o。
●车刀副偏角的选择原则与参考值：
主要根据工件已加工表面的粗糙度要求和刀具强度来选择，在不引起振动的情况下，尽量取小值。
精加工时，取Kr′=5o～10 o ；粗加工时，取Kr′=10 o ～ 15o 。
当工艺系统刚度较差或从工件中间切入时，可取Kr′=30o～45 o 。
在精车时，可在副切削刃上磨出一段Kr′=0o、长度为 (1.2～1.5) f (进给量)的修光刃，以减小已加工表面的粗糙度值。
总之，对于主、副偏角在一般情况下，只要工艺系统刚度允许，应尽量选取较小的值。
●车刀刃倾角的选择原则与参考值：
加工钢件或铸铁件时，粗车取λs=-5°～ 0°，精车取λs=0°～ 5°；有冲击负荷或断续切削取λs=-15°～-5°。
加工高强度钢、淬硬钢或强力切削时，为提高刀头强度取λs=-30°～-10°。
微量切削时，为增加切削刃的锋利程度和切薄能力，可取λs=45°～75°。
当工艺系统刚度较差时，一般不宜采用负刃倾角，以避免径向力的增加。