车刀刀具参数(三面.角度)
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
实验二 车刀几何角度测量
车刀几何角度测量一、实验目的：熟悉车刀三面两刃一尖，熟悉并测绘车刀的主平面、基面、侧平面、切削平面以及主偏角κr、副偏角κr＇、刃倾角λs、前角γo、后角αo、副后角αo ＇。
二、实验原理：车刀由前刀面、后刀面、副后刀面以及主切削刃（前刀面和后刀面的交线）、副切削刃（前刀面和副后刀面的交线）和刀尖（主切削刃和副切削刃之间的过渡段）组成的组成。
在主剖面内可以测量前角γo、后角αo，并可以计算出楔角β；在基面内可以测量主偏角κr、副偏角κr＇，并可计算出刀尖角ε；在副正交平面内可以测量副后角αo ＇。
利用量角仪的旋转架、三个表盘和测量针配合模拟相应的检测平面和主刀刃，上方两个表盘高度可以通过拧松紧定旋钮和高度调节旋钮调节高度，根据各角度的定义找到相应的坐标平面，利用垂直坐标平面与表盘平面的对应关系，旋转相应的表盘，使测量平面（或测量边）贴合，固定旋转架螺丝、固定旋转架后，在表盘上读取相应的角度或角度差。
三、实验仪器与设备1.车刀量角仪2. 车刀（数把）、十字花螺丝刀3.铅笔、A4白纸三、实验步骤（使用半圆量角仪测量刀具各角度的测量步骤）1、测量前的准备：找一十字花螺丝刀、车刀（数把）等实验用品备齐。
2、将各表盘指针调到零位或校零。
3、测量车刀的主（副）偏角1）确定进给方向：由于外圆车刀进给方向与刀具轴线垂直，其与主（副）刀刃在基面的投影有一夹角，即为主（副）偏角。
2）测量方法：将车刀侧边靠齐在旋转架移动框，将旋转架旋转使主切削刃与测针面靠齐，则旋转的角度即主偏角κr、同理测出副偏角κr＇。
3、测量车刀刃倾角（λs）1）确定主切削平面：主切削平面是过主刀刃与加工表面相切的平面，2）测量方法：在主切削平面内，将测针底面与主切削刃贴合，则测针旋转的角度即刀刃倾角（λs）。
4、测量车刀主剖面内的前角γo和后角αo1）确定主剖面：主剖面是过主刀刃一点，垂直于主刀刃在基面的投影的平面。
2）在主剖面内使测针底面与前刀面贴合，则测针旋转的角度即车刀前角γo。
车刀的角度
车刀的角度第二章车刀的角度, 车刀的组成, 车刀角度中的三个辅助平面, 车刀的角度作用及其选择一、车刀的组成车刀由刀体和刀柄两部分组成，刀体担负切削任务，因此又叫切削部分。
刀柄的任务是把车刀装夹在刀架上。
如下图2-1:图2-11) 前刀面切屑排出时经过的表面。
2) 后刀面后刀面又分主后刀面和副后刀面。
主后刀面是和工件上过渡表面相对的车刀刀面;副后刀面是和工件上已加工表面相对的车刀刀面。
3) 主切削刃前刀面和主后刀面相交的部位，它负担着主要切削任务。
4) 副切削刃前刀面和副后刀面相交的部位，它负担着车刀次要的切削任务。
5) 刀尖主切削刃和副切削刃相交的部位。
为提高刀尖的强度，常把刀尖部分磨成圆弧型或着直线型，圆弧或直线部分的刀刃叫过渡刃。
6) 修光刀副切削刃前段近刀尖处的一段平直刀刃叫修光刀。
装夹车刀时只有把修光刃与进给方向平行，且修光刃的长度大于进给量时才能起到修光工件表面的作用。
二、车刀角度标注中的三个辅助平面测量车刀角度的辅助平面，为较准确测量车刀的几何角度，假设了三个辅助平面，即切削平面，基面和截面。
如图示2-2:图2-21) 切削平面P过车刀主切削刃上一个选定点，并与工件过渡s表面相切的平面叫切削平面。
2) 基面P过车刀主切削刃上一个选定点，并与该点切削速度r方向垂直的平面叫基面。
3) 截面截面有主截面P和副截面P?之分。
过车刀主切削刃oo上一个选定点，垂直于过该点的切削平面与基面的平面叫主截面。
切削平面，基面和截面互相垂直，构成一个空间直角坐标系。
三、车刀角度及其选择如图2-3，车刀各角度都标出:图2-31、前角的选择1) 前角的作用a. 前角主要影响车刀的锋利程度，切削力的大小与切削变形的大小。
增大前角，则车刀锋利，切削力减小，切削变形小。
b. 影响车刀强度，受力情况和散热条件。
前角增大，车刀楔角减小，使刀头强度减小，散热体积减小，从而散热条件变差，易使切削温度升高。
c. 影响加工表面质量。
简介车刀几何角度及功用
⑶ 正交平面：过切削刃选定点，同时垂直
于基面与切削平面的平面。
三个坐标平面相互垂直，构成一个空间直角坐标系。
5
2.2车刀切削部分结构—三面二刃一刀尖
(1) 前刀面：切屑流过的表面。 (2) 后刀面：与工件上的过渡表面相对着。
(3) 副后刀面：与工件上的已加工表面相对着。
(4) 主切削刃：前刀面与后刀面的交线。 (5) 副切削刃：前刀面与副后刀面的交线。 (6) 刀尖：主切削刃与副切削刃连接的地方。
1.1车刀角度基础要点
1
角度参考平面
2
角度参考系
3
切削部分的构成要素：三面二刃一刀尖
4
五个基本角度、两个派生角度
2.1车刀角度参考平面
⑴ 基面：过切削刃选定点，垂直于切削速 度方向和切削平面。 ⑵ 切削平面：过切削刃选定点，与过渡表 面相切，并垂直于基面的平面。它 也是切削刃与切削速度方向构成的 平面。
简介车刀几何角度及功用
王存龙 1 2016.8.26
目录
2 3 车刀简介 车刀切削部分结构 车刀几何角度 车刀几何角度的合理选择 车刀几何角度测量
4
5
1.车刀简介
任何刀具=刀头+刀柄 刀头用于切削，刀柄用于装夹。 虽然切削加工的刀具种类繁多，但刀具切削部分的组成有许多共同 点。车刀的切削部分可看作是各种刀具切削部分的最基本形态。
3.1车刀几何角度—投影到基面上的角度
主偏角（κr）：主切削刃与进给运动方向的 夹角。一般在30°～ 90°之间。
副偏角（κr′）：副切削刃与进给运动反方向
的夹角。副偏角一般为正值。 刀尖角（εr）：主切削刃与副切削刃的夹角， 它是派生角度。
三者之和为180o。
车刀的几何角度及切削参数
4．刀尖形状的选择 刀尖概念：主切削刃与副切削刃连接的地方 刀尖是刀具强度和散热条件都很差的地方。切 削过程中，刀尖切削温度较高，非常容易磨损， 因此增强刀尖，可以提高刀具耐用度。刀尖对 已加工表面粗糙度有很大影响。
Hale Waihona Puke (a)倒角刃(b)圆弧刃
(c)修光刃
1、工件材料强度或硬度较高时，为加强切 削刃，一般采用较小后角。 2、对于塑性较大材料，已加工表面易产生 加工硬化时，后刀面摩擦对刀具磨损和加 工表面质量影响较大时，一般取较大后角。
在一定切削条件下的基本选择方法
1．前角和前刀面形状的选择 2．后角及形状的选择 3．主偏角、副偏角的选择
：
4．刀尖形状的选择 5．刃倾角的选择
1．前角和前刀面形状的选择
（1）
前角的选择： 在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋 利，同时也要兼顾刀刃的强度与耐用 度。 刀具前角的合理选择，主要由刀具材 料和工件材料的种类与性质决定。
B、主偏角κr的增大或减小对切削加工不利的一面 主偏角的减小也会产生不良影响。因为根据切削 力分析可以得知，主偏角κr减小，将使背向力Fp 增大，从而使切削时产生的挠度增大，降低加工 精度。同时背向力的增大将引起振动。 因此主偏角的减小对刀具耐用度和加工精度产生 不利影响。
②、工艺系统刚性较差时 （工件长径比lw/dw = 612） ，或带有冲击性的切削，主偏角κr可以取大 值，一般κr＝60o～75o，甚至主偏角κr可以大于 90o，以避免加工时振动。 硬质合金刀具车刀的主偏角多为60o～75o 。 ③、根据工件加工要求选择。 当车阶梯轴时， κr ＝90o；同一把刀具加工外圆、 端面和倒角时， κr ＝45o。
《机械制造基础》——刀具几何参数的选择
（二）、主偏角的选择原则
1、根据工艺系统刚性选择 工艺系统刚性足够时，选较小的主偏角，使切削厚度减 少，切削宽度增加，从而使单位长度切削刃所承受的载荷 减轻，散热条件改善，可使刀具使用寿命提高。 工艺系统刚性不足时，应选较大的主偏角，以减小径向 力。 一般取kr=60°～75°，车细长轴时，常取kr≥90°
若减小前角，可以增大切屑的变形，使之易于脆化断裂。
（二）、 前角的选择原则
在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋利，同时 也要兼顾刀刃的强度与耐用度。 刀具前角的合理选择，主要由刀具材料和工件材 料的种类与性质以及加工要求决定。
1、工件材料 加工钢件等塑性材料时，切屑沿前刀面流出时和前 刀面接触长度长，压力与摩擦较大，为减小变形和摩擦， 一般采用选择大的前角。
精加工时，宜取较大的前角，以减小工件变形与表
面粗糙度。 总之，前角选择方法为（课后作业）：
（1）材料强度、硬度较低时，γo宜大；塑性材料γo 宜大；脆性材料γo宜小； （2）刀具强度和韧性好时γo宜大； （3）粗加工、断续切削、加工铸锻件，γo宜小。
硬质合金车刀合理前角参考值
合理前角（度）
工件材料
获得较小的表面粗糙度值。 修光刃主要用于精加工，用 带有修光刃的车刀切削时， 背向力很大，因此要求工艺
系统要有较好的刚性。
五、刃倾角的选择
（一）刃倾角的功用
1、控制切屑的流向（作业） 切屑向床头方向流出， 影响工人操作；
切屑向尾座方向流出， 影响已加工表面；
切屑沿垂直切削刃的方向流出。
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2、控制切削刃切入时，首先与工件接触的位臵；
问
题 ？
1、强度和韧性大的刀具材料选择大的还是小的前角， 而脆性大的刀具又如何选择？ 强度和韧性大的刀具材料可以选择大的前角，而 脆性大的刀具选择较小的前角甚至取负的前角。 2、加工塑性材料时，一般选择大的还是小的前角？ 加工钢件等塑性材料时，一般采用选择大的前角。 3、加工脆性材料时，刀具前角相对塑性材料如何选 择？ 加工脆性材料时，因此刀具前角相对塑性材料取 得小些或取负值，以提高刀刃的强度。 4、粗加工和精加工时刀具的前角有何区别？ 粗加工时，一般取较小的前角；精加工时，宜取 较大的前角，以减小工件变形与表面粗糙度。
车刀角度详解，别再分不清！
车刀角度详解，别再分不清！切削金属时，刀具切入工件，刀具角度是用来确定刀具切削部分几何形状的重要参数。
一、车刀切削部分的组成三面二刃一刀尖车刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖组成。
1）前刀面刀具上切屑流过的表面。
2）主后刀面刀具上与工件上的加工表面相对着并且相互作用的表面，称为主后刀面。
3）副后刀面刀具上与工件上的已加工表面相对着并且相互作用的表面，称为副后刀面。
4）主切削刃刀具的前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃。
5）副切削刃刀具的前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃。
6）刀尖主切削刃与副切削刃的交点称为刀尖。
刀尖实际是一小段曲线或直线，称修圆刀尖和倒角刀尖。
二、测量车刀切削角度的辅助平面为了确定和测量车刀的几何角度，需要选取三个辅助平面作为基准，这三个辅助平面是切削平面、基面和正交平面。
1）切削平面——切于主切削刃某一选定点并垂直于刀杆底平面的平面。
2）基面——过主切削刃的某一选定点并平行于刀杆底面的平面。
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、车刀的主要几何角度及选择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°之间选取。
通常，制作车刀时并没有预先制出前角（γ0），而是靠在车刀上刃磨出排屑槽来获得前角的。
排屑槽也叫断屑槽，它的作用大了去了折断切屑，不产生缠绕；控制切屑的流出方向，保持已加工表面的精度；降低切削抗力，延长刀具寿命。
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。
刀具的标注角度[指南]
![刀具的标注角度[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/2c434b04a200a6c30c22590102020740be1ecd12.png)
刀具的标注角度1.前角：当前面与切削平面夹角小于90度时，前角为正值，大于90度时为负值.2.后角; 当后面与基面夹角小于90度时，后角为正值，大于90度时，后角为负值。
车切基本知识一、车刀材料在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。
因此，刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性，还需具有高的耐热性（红硬性），即在高温下仍能保持足够硬度的性能。
常用车刀材料主要有高速钢和硬质合金。
1.高速钢高速钢又称锋钢、是以钨、铬、钒、钼为主要合金元素的高合金工具钢。
高速钢淬火后的硬度为HRC63～67，其红硬温度550℃～600℃,允许的切削速度为25～30m/min。
高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性，可以进行铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工，有良好的磨削性能，刃磨质量较高，故多用来制造形状复杂的刀具，如钻头、铰刀、铣刀等，亦常用作低速精加工车刀和成形车刀。
常用的高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种。
2.硬质合金硬质合金是用高耐磨性和高耐热性的WC（碳化钨）、TiC（碳化钛）和Co（钴）的粉末经高压成形后再进行高温烧结而制成的，其中Co起粘结作用，硬质合金的硬度为HRA89～94（约相当于HRC74～82），有很高的红硬温度。
在800～1000℃的高温下仍能保持切削所需的硬度，硬质合金刀具切削一般钢件的切削速度可达100～300m/min，可用这种刀具进行高速切削，其缺点是韧性较差，较脆，不耐冲击，硬质合金一般制成各种形状的刀片，焊接或夹固在刀体上使用。
常用的硬质合金有钨钴和钨钛钴两大类：（1）钨钴类（YG）由碳化钨和钴组成，适用于加工铸铁、青铜等脆性材料。
常用牌号有YG3、YG6、YG8等，后面的数字表示含钴量的百分比，含钴量愈高，其承受冲击的性能就愈好。
因此，YG8常用于粗加工，YG6和YG3常用于半精加工和精加工。
（2）钨钛钴类（YT）由碳化钨、碳化钛和钴组成，加入碳化钛可以增加合金的耐磨性，可以提高合金与塑性材料的粘结温度，减少刀具磨损，也可以提高硬度；但韧性差，更脆、承受冲击的性能也较差，一般用来加工塑性材料，如各种钢材。
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(2) 后角（ o）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：精加工，大后角； 粗加工，小后角。 4 o ～ 8o 选取范围：粗加工： 精加工： 8o ～12o (3)背前角（ 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 (4)背后角（ ）在背平面内，切削平面与主后刀面之间 的夹角。 p 举例： 螺纹车刀、插齿刀
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（ k ' ）基面内，副切削平面与假定工作面间的夹角。
r
作用：（1）影响副切削刃与工件已加工表面的摩擦 （2）影响表面粗糙度的大小 选取范围：5o ～15o
副偏角小：表面粗糙度小。副偏角大：表面粗糙度大。
(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 F （2）影响背向力 Fp 与进给力F ff 的比例 （3）影响表面粗糙度 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。
主偏角小： Ff小，Fp大。 （刚性差工件，易变 形和产生振动） 主偏角大： Ff大，Fp小。
刀具与刀具切削过程
一、刀具
（一）刀具角度
1.车刀的组成
图2-48 各种刀具切削部分的形状
a）刨刀 b）钻头 c）铣刀 刨刀、钻头、铣刀的切削部分
(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
(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：－5o ～ 25o
2.确定刀具角度的静止参考系
假设：① 不考虑进给运动 ② 规定车刀刀尖与工件中心等高 ③ 刀柄的中心线垂直于进给方向 因此，参考系为静止参考系，主 要坐标平面有基面pr、切削平面ps、 正交平面（主剖面）po、假定工作 平面pf、背平面pp组成。 （1）基面（ pr ）：通过主切削刃 选定点，垂直于假定主运动 方向的平面。 （2）切削平面（ ps ）：通过 主切削刃选定点，与切削刃 相切并垂直于基面。 （3）正交平面（ po ）：通过主 切削刃选定点，并同时垂直 于基面和切削平面 刀具标注角度的参考系
(7)刃倾角（ s ）在切削平面内，
主切削刃和基面之间的夹角。
作用：（1）影响刀头的强度 （2）影响排屑方向
右偏刀车端面的标注角度
车槽刀的标注角度
（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）通过切削刃选定点要包括：
p） 前角（ o）、背前角（ p）、后角（ o）、背后角（ 主偏角（ k r ）、副偏角（ k r' ）和刃倾角（ s）。