机加工中刀具角度对加工的影响
刀具角度在切削加工中起着非常重要的作用
1.刀具角度在切削加工中起着非常重要的作用。
刀具前角γ0减小后，切削变形增大、切削力增大、刃口强度增大、散热条件降低。
2.车床镗内孔时，刀尖安装高于工件回转中心，则刀具工作角度与标注角度相比，前角减小，而后角增大（增大、减小）。
3.金属切削过程中切削热的来源主要有两个，即变形热和摩擦热。
4.积屑瘤在切削过程中起到保护刀刃和代替刀刃切削的作用，但又由于其周期性不稳定性，会影响加工零件的粗糙度和尺寸精度，故在粗加工时可可以有积屑瘤，精加工时要避免产生积屑瘤。
5.砂轮磨钝的磨料会脱落或碎裂，因此砂轮具有自锐性，砂轮硬度越小，磨粒越容易脱落；磨粒越细，磨削加工的效率越低，表面粗糙度值越高。
6.在精加工中，切削热是影响加工质量的重要因素。
切削用量通常首先选择其中对切削热影响最小的背吃刀量，其次选择进给量，最后选择影响最大的切削速度。
7.就磨削加工的本质而言，磨削是不同切削，它是磨粒对加工表面的切屑、滑擦和刻划的综合作用。
10.电火花加工过程中，单个脉冲的能量越大，则加工效率，而工件表面粗糙度。
11.超声波加工是磨粒在超声振动作用下的、和的综合结果。
超声波加工最适于加工材料。
12.在基面中测量的刀具角度有主偏角和副偏角，它们的符号分别是kr和kr‘。
13.切削三要素是指金属切削过程中的切屑速度、进给量和背吃刀量三个重要参数，总称切削用量，其中对刀具寿命影响最大的是切削速度。
14. 滚齿加工是利用滚刀与齿轮啮合的原理来加工齿轮的，属于展成法加工。
1. 刀具的工作角度随着刀具的安装条件和进给量的大小变化而变化。
……………………（√）2. 通常切削塑性较大的材料时，最容易出现后刀面磨损。
…………………………………（×）3.在选择车刀的刃倾角 s时，粗加工取正值，以保证刀尖强度；精加工取负值或零，使切屑流向待加工表面一侧，以免划伤工件已加工表面。
…………………………………………（×）4.当有色金属（如铜、铝等）的轴类零件要求尺寸精度较高、表面粗糙度值较低时，不能采用磨削加工的方法，而只能采用超精车的工艺方法。
刀具角度对切削的影响
兼具良好的切削性能和抗崩刃性
由于采用深倾角而实现了超群 的切削性能 实现了27°的前角！ 超群的低切削抗力！！(使用ML断屑槽时)
其它公司产品
27°
轴向前角
双后角提高了刀尖强度
外圆切削刃设有2段后面， 抗崩刃性实现飞跃性提升
其它公司产品
铣刀旋转方向
外圆切削刃
■抗崩刃性比较表
10 8 6 4 2
■切削抗力比较表
以往产品
其它公司 产品A
其它公司 产品B
0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35
每齿进给量 fz (mm/t)
Zc
1
加工长度 (m) 100
切削抗力 (N)
型化！
Tungaloy
高效率
●刀体规格设定包括标准刃、多刃、超多刃(订货生产)。 ●CA45°式T/EAW13型设定有大进给专用刀片HJ型。实现了相当于以往产品1.5倍～2倍的进给量。
切 削 宽 度 ：ae＝80mm
Yc
进给量
Xc
■抗崩刃性
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
0 TPW13型 (MJ断屑槽)
以往产品 其它公司产品A
被加工材料 ：PX5
使 用 机 床 ：BT50
切 削 速 度 ：Vc＝150m/min
每齿进给量 ：fz＝0.2mm/t
a
b
重量 冷 刀垫固定 (kg) 却孔 螺钉
刀垫
紧固 螺钉
6 10 0.4 有
6 10 0.5 有
6 9.5 1 有
8 12.7 1.5 有
10 15.9 2.8 有 DTS5-3.5SS FSSA1102 CSPB-3.5
刀具几何角度的作用及选择原则
刀具几何角度的作用及选择原则刀具的几何角度对加工质量、切削力和切削温度等有很大的影响，正确的选择刀具几何角度可以提高切削效率和工件表面质量。
本文将从切削角、主偏角、切削刃前角和切削刃后角四个方面来探讨刀具几何角度的作用及选择原则。
一、切削角切削角是刀具主切削面与工件切削表面的夹角，一般分为正的和负的两种情况。
1.正切削角：也称为刀具顶角，是指刀具主切削面与工件切削表面夹角大于90°的情况。
正切削角有利于降低切削力和切削温度，减少刀具磨损。
因此，在切削硬材料或脆性材料时，一般选择正切削角。
但是正切削角也会增大刀具与工件接触面积，增加切削力，从而需要更大的功率投入。
2.负切削角：也称为刀具反角，是指刀具主切削面与工件切削表面夹角小于90°的情况。
负切削角能降低切削力和切削温度，提高切削稳定性和切削质量。
因此，在切削软材料或难切削材料时，一般选择负切削角。
然而，负切削角的刀具易产生振动，增加切削噪声，且不易控制切削深度。
在实际应用中，切削角的选择应根据材料的性质、切削目标和加工条件综合考虑，一般需要通过试切试验来确定最佳切削角。
二、主偏角主偏角是刀具俯仰角，是指刀具主切削面与铣削切削方向之间的夹角。
主偏角的大小会直接影响刀具的切削力和切削质量。
1.大主偏角：大主偏角可以降低刀具的切削力和切削温度，提高切削稳定性和切削质量。
大主偏角适用于切削精度要求高、切削深度相对较小、切削速度相对较低的情况。
2.小主偏角：小主偏角可以提高刀具的切削效率和切削速度，适用于切削深度相对较大、切削速度相对较高的情况。
然而，小主偏角容易导致切屑的卡刀现象，增加刀具磨损和加工表面粗糙度。
主偏角的选择应结合切削效率和切削质量的要求，同时考虑刀具的刚度和加工条件等因素。
三、切削刃前角切削刃前角是刀具切削刃前的锥度角，主要影响刀具的切削稳定性和切削质量。
1.大切削刃前角：大切削刃前角可以增加切削深度和切削范围，提高切削效率和切削速度。
数控机床加工的切削用量
单元4数控机床加工的切削用量教学目的1、了解数控机床的运动（主运动、进给运动）；2、了解数控机床加工刀具的角度及其作用；3、了解数控机床加工中有关切削层的参数及其作用；4、了解数控机床加工中的切削用量及其选用原则。
5、掌握常用不同材料零件在粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选用；教学重点1、数控机床加工刀具的角度及其作用；2、数控加工中粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选择；教学难点1、刀具的角度及其作用；2、切削用量选用教学方法讲练结合教学内容一、车削加工与刀具1. 车削加工原理在普通车床和一般数控车床上，可以进行工件的外表面、端面、内表面以及内外螺纹的加工。
对于车削中心，除上述各种加工外，还可进行铳削、钻削等加工。
从上述介绍可以看出：在切削过程中，刀具和工件之间必须具有相对运动，这种相对运动称为切削运动。
根据切削运动在切削过程中的作用不同可以分为主运动、和进给运动。
各种机床的主运动和进给运动参见下表。
主运动是指机床提供的主要运动。
主运动使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具的前刀面接近工件并对工件进行切削。
在车床上，主运动是机床上主轴的回转运动，即车削加工时工件的旋转运动。
2）进给运动进给运动是指由机床提供的使刀具与工件之间产生的附加相对运动。
进给运动与主运动相配合，可以形成完整的切削加工。
在普通车床上，进给运动是机床刀架（溜板）的直线移动。
它可以是纵向的移动（与机床主轴轴线平行），也可以是横向的移功（与机床主轴轴线垂直），但只能是一亇方向的移动。
在数控车床上，数控车床可以同时实现两亇方向的进给，从而加工出各种具有复杂母线的回转体工件。
在数控车床中，主运动和进给运动是由不同的电机来驱动的，分别称为主轴电机和坐标轴伺服电机。
它们由机床的控制系统进行控制，自动完成切削加工。
2. 切削用量切削用量是指机床在切削加工时的状态参数。
不同类型的机床对切削用量参数的表述也略有不同，但其基本的含义都是一致的，如下图所示。
刀具角度对加工的影响
.角度名称含义作用应用与选择说明前角γ0 在正交平面Po内，前刀面与基面的之间夹角 1.使刀刃锋利，便于切削加工和切屑流动2.影响刀具的强度1.粗加工：小值精加工：大值2.加工塑性材料或强度、硬度较低：大值加工脆性材料或强度、硬度较高：小值3刀具材料韧性好，如高速钢：大值刀具材料脆性大，如硬质合金：小值前角越大，刀具越锋利，但强度降低，易磨损和崩刃。
前角一般为5°～20°。
后角α0 在正交平面Po内，主后刀面与切削平面之间夹角 1.影响主后刀面与工件之间的摩擦2.影响刀具的强度与前角的选择相同后角越大，车削时刀具与工件之间的摩擦越小，但强度降低，易磨损和崩刃。
后角一般为6°～12°。
主偏角Kr 在基面Pr内，主切削刃与进给运动方向在其上的投影之间夹角1.影响切削加工条件和刀具的寿命2.影响径向力的大小，如图2-10（b）所示Fp径=cos KrFD切水（切削力在水平面内的分力）1.粗加工：小值精加工：大值2.刚性差，易变形，如细长轴（90°）：大值刚性好，不易变形：小值1. 主偏角越小，切削加工条件越好，刀具的寿命越长2.车刀常用的主偏角有45°、60°、75°90°，其中75°和90°最常用副偏角Krˊ在基面Pr内，副切削刃与进给运动反方向在其上的投影之间夹角1.主要影响加工表面的粗糙度，如图2-10（c）所示2.影响副切削刃与已加工表面之间的摩擦和刀具的强度1.粗加工：大值（与副？偏角选择相反）精加工：小值1. 副偏角越小，残留面积和振动越小，加工表面的粗糙度越低，表面质量越高。
但过小会增加刀具与工件的摩擦，另外，刀具的强度降低2.副偏角一般为5°～15°刃倾角λs 切削平面Ps内，主切削刃在其上的投影与基面之间夹角 1.主要控制切屑的流动方向2.影响刀尖的强度1.粗加工：λs＜0精加工：λs≥0（防止切屑划伤工件）1. λs＜0时，刀尖处于主切削刃的最低点，刀尖强度高，切屑流向已加工表面；λs＞0时，刀尖处于主切削刃的最高点，刀尖强度低，切屑流向待加工表面2. λs一般为-5°～+5°。
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。
刀具角度的功用与选择精选文档
副偏角的大小主要根据表面粗糙度的要求选取，一般为5°～15°，粗加工时取大值，精加工时取小值。切断刀、锯片刀为保证刀头强度，只能取很小的副偏角，一般为1°～2°。
（1）根据工件材料选择前角。加工塑性材料时，特别是硬化严重的材料（如不锈钢等），为了减小切削变形和刀具磨损，应选用较大的前角；加工脆性材料时，由于产生的切屑为崩碎切屑，切削变形小，因此增大前角的意义不大，而这时刀屑间的作用力集中在切削刃附近，为保证切削刃具具有足够的强度，应采用较小的前角。
工件强度和硬度低时，切削力不大，为使切削刃锋利，可选用较大的甚至很大的前角。工件材料强度高时，应选用较小的前角；加工特别硬的工件材料（如淬火钢）时，应选用很小的前角，甚至选用负前角。因为工件的强度、硬度愈高，产生的切削力愈大，切削热愈多，为了使刃具有足够的强度和散热，防止崩刃和磨损，应选用较小的前角。
（1）根据切削厚度选择后角。合理后角大小主要取决于切削厚度（或进给量），切削厚度hD愈大，则后角应愈小；反之亦然。如进给量较大的外圆车刀后角=6°～8°，而每齿进刀量不超过mm的圆盘铣刀后角=?30°。这是因为切削厚度较大时，切削力较大，切削温度也较高，为了保证刃口强度和改善散热条件，所以应取较小的后角。切削厚度愈小，切削层上被切削刃的钝圆半径挤压而留在已加工表面上并与主后刀面挤压摩擦的这一薄层金属占切削厚度的比例就越大。若增大后角，就可减小刃口钝圆半径，使刃口锋利，便于切下薄切屑，可提高刀具耐用度和加工表面质量。
数控机床、自动机床和自动线用刀具，为保证刀具工作的稳定性，使其不易发生崩刃和破损，一般选用较小的前角。
刀具的工作角度及其影响
刀具的工作角度及影响
(3)刀具的工作角度的影响 4）刀杆中心线与进给方向不垂直的影响
κre =κr+G
κr'e =κ'r - G
κre =κr-G
κr'e =κ'r +G
EDUCATION PRACTICE SESSION PPT
感谢同学们观
看
胡林岚 老师 扬州市职业大学 机械工程学院
车右螺纹时左侧刃
γef=γf＋μfαef=αf－μftanμf ＝f/πd
f↑或d↓时，μf↑
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刀具的工作角度及影响
(3)刀具的工作角度的影响 3）刀具安装高低的影响
假定车刀λs＝0, 刀尖高于工件中心
γoe=γo＋θ αoe=αo－θ tanθ＝ 2h/d
若刀尖低于工件中心， 角度变化与上述相反
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刀具的工作角度及影响
(3)刀具的工作角度的影响
1）横向进给运动的影响
γoe=γo＋μ αoe=αo－μ
tanμ＝f/πd
①当进给量f一定时，随 d值↓—μ值↑， 接近中心αoe为负值。
② 当 f↑—μ值↑，横车时f 不宜过大 ，并应适当加大αo
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刀具的工作角度及影响
(3)刀具的工作角度的影响 2）纵向进给运动的影响
假定工作平面面（Рp）通过切削刃上选定点，垂直于假 定工作平面和基面的平面。
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刀具的工作角度及影响
假定工作平面Pf 、背平面Pp参考 系的静止角度：
1 主偏角κr
2 进给前角γf
3 进给后角αf
4 背前角γp
5 背后角αp
(1)刀具的工作参考系
刀具的工作角度及影 响
与静态系统中正交平面参考系 建 立的定义和程序相似，不同点就 在于 它以合成切削运动υe或刀具安 装位置 条件来确定工作参考系的基
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②刀具材料：高速钢选用较大的前角；硬质合金选用较小的前角。
③加工过程：精加工选用较大的前角；粗加工选用较小的前角。
④数控机床为了保证刀具的稳定，一般使用前角较小的刀具。
后角
Hale Waihona Puke 后角的主要作用是减小后刀面与过渡表面层之间的摩擦，减轻刀具磨损。
后角减小，可以使主后刀面与工件表面间的摩擦力加大，刀具磨损加快，加工表面质量差。
①在不引起震动的情况下，刀具应选用较小的副偏角。
②精加工时刀具的副偏角应该选更小一些。
刃倾角
刃倾角主要影响切屑流向和刀尖强度。刃倾角为正值，切削开始时刀尖与工件先接触，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，切削开始时刀尖与工件后接触，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，尤其是在断续切削时，可避免刀尖受冲击，起到保护刀尖的作用。
①粗加工刀具应选用刃倾角＜0°，使刀具具有良好的强度和散热条件。
②精加工刀具应选用刃倾角＞0°，使切屑流向待加工表面，以提高加工质量。
③断续切削应该选用刃倾角＜0°，以提高刀具强度。
④工艺系统的整体刚性较差时，应选用较大的刃倾角，以减小震动。
①工件材料：加工淬火钢等硬质材料时，选用较大主偏角。
②使用硬质合金刀具进行精加工时，应选用较大的主偏角。
③用于单件小批量生产的车刀，主偏角应选为45°或90°，以提高刀具的通用性。
④需要从工件中间切入的车刀，例如加工阶梯轴类的工件，应根据工件的形状选择主偏角。
副偏角
副偏角的功能在于减小副切削刃与以加工表面的摩擦。减小副偏角可以提高刀具强度，改善散热条件。但可能引起副后刀面与以加工表面的摩擦，引起震动。
后角增大，则可使摩擦减小，减小了刀具的刀尖半径，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工件材料：工件硬度、强度较高以及脆性材料选用较小的后角。
②加工过程：精加工选用较大的后角；粗加工选用较小的后角。
主偏角
主偏角影响刀具的耐用度、已加工表面粗糙度与切削力的大小。主偏角较小，刀具的强度高、散热条件好。参与切削的主切削刃长，作用于主切削刃上的切削负荷减小。但切削厚度小，断屑效果差。
机加工中刀具角度对加工的影响、选用刀具角度的原则分析
刀具角度
角度的作用
选用原则
前角
前角主要影响切屑变形和切削力的大小以及刀具耐用度和加工表面质量的高低。
前角增大，可以使切削变形和摩擦减小，故切削力小，切削热低，加工表面质量高。但前角过大，刀具强度降低，耐用度下降。
前角减小，刀具强度提高，切屑变形增大，易断屑。但前角过小，会使切削力和切削热增加，刀具强度随之降低。