车刀的几何角度及切削参数(精)
刀具几何角度及切削要素
(2) 切削平面PS内的角度 λs：在切削平面PS内测量的主切削刃S与基面 Pr间的夹角称刃倾角； λs有正负之分，刀尖位于切割刃的最高点时定 为（“+”）、反之为负（“-”），它影响切 屑流向和刀尖强度；粗加工时，取负值，增大 刀尖强度；精加工时，取正值或零，避免切屑 划伤已加工表面。
a） b） c）
实际使用的刀具切削部分放大形状
1.2.2刀具角度的坐标平面与参考系
标注坐标系--静态参考系--刀具角度 它是刀具设计计算、绘图标注、刃磨测量 角度时基准。 工作坐标系--动态参考系--工作角度
它是确定刀具切削运动中角度的基准。
刀具切削部分的各个面、刃的空间位置常常用这 些面、刃相对某些坐标平面的几何角度来表示， 基面 Pr ：过切削刃上选 定点，以该点切削速度为 这样就必须将刀具置于空间坐标平面参考系内。 法线。与刀具底面平行。 该参考系包括参考坐标平面和测量坐标平面。
普通车刀、刨刀的基面平行于刀具底面。钻头和
铣刀等旋转类刀具，其切削刃上各点的主运动(即回
转运动)方向都垂直于通过该点并包含刀具旋转轴线
的平面，故其基面Pr就是刀具的轴向平面。
2）切削平面 Ps
通过切削刃上选定点与切削刃相切，并垂直于基 面的平面；也就是切削刃与切削速度方向构成的平面。 基面和切削平面是两个十分重要的参考平面。这 两个参考平面加上以下所述的任一剖面，便构成不同
零件不同表面加工时的切削运动
刨削：主运动——刨刀的直线运动
进给运动——工件移动 钻削：主运动——钻头旋转 进给运动——钻头轴向移动 插齿：主运动——插齿刀上下运动 进给运动——工件分度运动等 车外圆：主运动——工件高速旋转 进给运动——车刀轴向运动
第一章刀具的几何角度及切削要素(+考试要点)
通过切削刃 上选定点， 上选定点，垂直 于基面并与主切 削刃相切的平面。 削刃相切的平面。
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2.刀具的标注角度
（1）基面中测量的刀具角度
1）主偏角κr 主偏角κ 主切削刃在基面上的投影与进给 方向之间的夹角。 运动速度vf 方向之间的夹角。 2）副偏角κr′ 副切削刃在基面上的投影与进给 副偏角κ 反方向之间的夹角。 运动速度vf反方向之间的夹角。
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2.刀刃
（1）主切削刃 前刀面与主后刀面在空间的交线。 前刀面与主后刀面在空间的交线。
（2）副切削刃 前刀面与副后刀面在空间的交线。 前刀面与副后刀面在空间的交线。
3．刀尖
三个刀面在空间的交点，也可理解为主、 三个刀面在空间的交点，也可理解为主、副切削刃 二条刀刃汇交的一小段切削刃。 二条刀刃汇交的一小段切削刃。 在实际应用中，为增加刀尖的强度与耐磨性， 在实际应用中，为增加刀尖的强度与耐磨性， 一般在刀尖处磨出直线或圆弧形的过渡刃。 一般在刀尖处磨出直线或圆弧形的过渡刃。
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§1.2.3切削用量三要素 1.2.3
在切削加工中切削速度、进给量和背吃刀 量（切削深度）总称为切削用量。它表示主 运动和进给运动量。 1.切削速度 切削速度 刀具切削刃上选定点相对工件主运动的 瞬时线速度称为切削速度，用vc表示，单位 为m/s或m/min。
dn vc = = 1000 318
π dn
切削速度
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2.进给量 进给量
工件或刀具每转一周，刀具在进给方向上相 对工件的位移量，称为每转进给量，简称进给量， 用f表示，单位为mm/r。 单位时间内刀具在进给运动方向上相对工件 的位移量，称为进给速度，用vf表示，单位为 mm/s或m/min。 当主运动为旋转运动时，进给量f与进给速度 vf之间的关系为： vf ＝fn
第一章刀具几何角度及切削要素
5.正交平面与法平面系的角度换算
正交平面－通过切削刃上某点，垂直于切削刃在基面 上投影的平面
法平面－通过切削刃上某点，垂直于切削刃的平面
Po内测量的角度： γ0， α0， β0 Pn内测量的角度，γn ，αn ，βn
tanγn = tanγocosλs tan αncosλs = tan α0
垂直于基面的任一剖面与正交平面角度换算
● 45度弯头车刀
12前面：γ0，λs 12后面：α0，κr 23副后面：α’0，κ’r 14副后面：α’0，κ’r
四、 刀具的工作角度 (在工作状态下的切削角度)
讨论2个问题
★刀具工作坐标系是如何建立的 ★当标注角度已知的时候，如何计算工作角度
以刀具与工件的相对 位置、相对运动为基础所 建立的工作参考系定义的 角度
一、 切削层参数
★切削层
★切削厚度hD ★切削宽度bD
1. 切削层
工件（刀具）每转 一圈,刀具切削刃从工 件上切削下来转化为切 屑的金属层,称为切削 层
2. 切削公称厚度hD
垂直与工件过渡表面方向切削层的尺寸 ➢ 当λs ＝0时的外圆车刀纵车：
hD = f sin κr
3. 切削宽度bD
沿着工件过渡表面方向切削层的尺寸，等于 主切削刃工作长度在基面的投影
第一章
刀具几何角度及切削 要素
Tool angles and element factors of cut
主要内容
一、切削运动与切削用量 二、刀具切削部分的基本定义及参考系 三、刀具角度 四、切削层参数与切削方式
什么叫做金属切削加工？
➢ 金属切削加工 用金属切削刀具从工件上切除多余的金属，
从而获得在形状、尺寸精度、表面质量上都符合 预定要求的加工。 ➢ 切削加工工艺系统
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：。
第一章 刀具几何角度及切削要素
在假定工作平面 中度量标注，其正、负规定与 相同。 Pf
o • (9) 侧后角 。又称进给后角，它是后面 与切削平面间 的夹
A f 角，在假定工作平面 中度量标注。 的正、负规定与 相同。
f Pf Ps • (10) 背前角 。又称切深前角，它是前面 与基面 间的夹角，
o 在背平面 中度量标注，其正、负规定与 相同。
v
• 切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度称为切削
速度，单位为m/s或m/min。
• 当主运动为旋转运动时，可按下式计算
•
πdn v 1000
• 式中：d ——切削刃选定点处刀具或工件的直径(mm)； • ——主运动转速(r/min或r/s)。
• n 切削刃上各点的切削速度有可能不同，考虑到刀具的磨损
Pr
Pr s • (3) 刃倾角 ：主切削刃 与基面 S 间的夹角，在主切削平
S s
面 中度量标注。以过刀尖处的 为基准，当 位于 Ps Pr
之
S 上时(其时刀尖位置最低)，规定 ＜0°；当 位于 之下 Pr
时(其时刀尖位置最高)，规定 ＞0°；当 位于 内，则 S Pr s =0°。可简记为“抬头为正，低头为负”。 S Pr s
当主运动与进给运动同时进行时，刀具切 削刃上某一点相对工件的运动称为合成切削运 动，其大小与方向用合成速度向量ve表示。如图 1.3所示，合成速度向量等于主运动速度与进给 运动速度的向量和。即
ve=vc+vf
图1.3 切削时合成切削速度
第二节 刀具切削部分的基本定义
一、刀具的组成
• 由夹持部分(刀柄)和切削部 分(刀头)两大部分组成。
• 车削和刨削时，背吃刀量就是工件上已加工表面和待加工表
车削参数及刀具角度
第二章 金属切削过程2-1 什么是切削用量三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系？ 答：切削用量三要素是指切削速度v 、进给量f 、背吃刀量a p （切削深度）。
在外圆车削中，它们与切削层参数的关系是：sin /sin D rD p r D ph f b a A fa κκ===切削层公称厚度： 切削层公称宽度： 切削层公称横截面积：2-2 确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。
答：确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要7个基本角度：前角、后角、主偏角、副偏角、副前角、副后角和刃倾角，这些基本角度如下图所示（其中副前角、副后角不做要求）。
2-3 试述刀具标注角度和工作角度的区别。
为什么车刀作横向切削时，进给量取值不能过大？答：刀具标注角度是在静态情况下在刀具标注角度参考系中测得的角度；而刀具工作角度是在刀具工作角度参考系中（考虑了刀具安装误差和进给运动影响等因素）确定的刀具角度。
车刀作横向切削时，进给量取值过大会使切削速度、基面变化过大，导致刀具实际工作前角和工作后角变化过大，可能会使刀具工作后角变为负值，不能正常切削加工2-4 刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能？答：（P24）(1) 高的硬度和耐磨性；(2) 足够的强度和韧性；(3) 高耐热性；(4) 良好的导热性和耐热冲击性能；(5)良好的工艺性。
2-5 常用的硬质合金有哪几类？如何选用？答：（P26）常用的硬质合金有三类：P类（我国钨钴钛类YT），主要用于切削钢等长屑材料；K类（我国钨钴类YG），主要用于切削铸铁、有色金属等材料；M类（我国通用类YW），可以加工铸铁、有色金属和钢及难加工材料。
2-6 怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？答：切削形成过程分为三个变形区。
第一变形区切削层金属与工件分离的剪切滑移区域，第二变形区前刀面与切屑底部的摩擦区域；第三变形区刀具后刀面与已加工表面的摩擦区域。
解释车刀的主要几何角度,并说明对车削加工的影响
在车削加工中，车刀的主要几何角度对加工效果和加工质量有着重要的影响。
在本文中，我将从深度和广度上对车刀的几何角度进行全面评估，并探讨它们对车削加工的影响。
1. 切削角：切削角是指车刀切削刃上的主切削刃与前方切削方向的夹角。
切削角的大小直接影响着切屑的形成和流动。
当切削角较大时，切削力减小，但切削刃容易磨损；当切削角较小时，切削力增大，但切削刃磨损减小。
选择适当的切削角对于保证加工质量和提高加工效率至关重要。
2. 后角：后角是指车刀主切削刃与切削方向之间的夹角。
后角的大小影响着车刀的进给力和阻力。
当后角增大时，进给力增大，加工效率提高；但阻力也会增大，对车刀和工件的刚性要求也会增加。
合理选择后角是为了在保证加工效率的尽可能减小刀具和工件的损耗。
3. 主偏角：主偏角是指车刀主切削刃与工件表面的夹角。
主偏角的大小直接影响着工件的表面质量和加工精度。
一般来说，主偏角越小，加工表面的质量越好，但车刀的刚度和稳定性要求也越高。
在实际应用中需要根据工件的要求和加工条件选择合适的主偏角。
4. 副偏角：副偏角是指车刀副切削刃与工件表面的夹角。
副偏角的大小影响着切削刃与工件的接触面积和切削力的大小。
合理选择副偏角可以有效减小切削力，提高车削加工的效率和质量。
车刀的几何角度对车削加工有着重要的影响，其合理选择可以有效提高加工效率和加工质量。
在实际应用中，需要根据具体的加工要求和工件材料来选择合适的几何角度，以达到最佳的加工效果。
个人观点和理解：车刀的几何角度是车削加工中的关键参数，合理选择和调整这些角度对于提高加工质量和效率至关重要。
在实际应用中，需要综合考虑工件材料、加工条件和车刀性能等因素，进行合理的选择和调整，以达到最佳的加工效果。
以上是对“解释车刀的主要几何角度,并说明对车削加工的影响”的文章撰写，希望能帮助你更深入地理解这一主题。
在车削加工中，车刀的几何角度对加工效果和加工质量有着重要的影响。
除了切削角、后角、主偏角和副偏角外，还有其他几何角度也对车削加工起着重要作用，比如前角、刀尖半径等。
实验一 车刀几何角度验报告
实验一车刀几何角度验报告
实验目的：通过实验验证车刀各种角度参数的准确性，提高车刀加工的质量和效率。
实验器材：数字显示卡尺、角度仪、车床、车刀
实验步骤及记录：
1.测量车刀前角α：
将车刀固定在车床上，使用数字显示卡尺测量切削刃的前角α。
测量数据为20.5°，记录在表格中。
3.测量切削刃前角β：
5.测量铰刀角度Φ2：
6.最终测量结果：
车刀侧角γ：10.2°
实验结论：
通过本实验的测量，发现车刀各种角度参数的测量数据与设计值有一定误差，但误差
范围在允许范围内，不影响车刀的使用效果。
同时，本实验也证明了通过准确测量车刀各
项参数可以提高车刀加工的质量和效率。