刀具角度
十几把刀的刀锋角度有哪些选择？
十几把刀的刀锋角度有哪些选择？一、刀锋角度的重要性刀锋角度是影响刀具性能的关键因素之一。
不同的刀锋角度适用于不同的刀具和工作材料，正确选择刀锋角度有助于提高切削效率和刀具寿命。
二、常见的刀锋角度选择1. 锋角小的刀锋角度刀锋角度小于30度的刀具适用于切削硬度较高的工作材料，如金属和硬塑料。
小锋角能够集中切削力，减少切削阻力，提高切削效率。
同时，由于刀具的切削压力集中在小的刀锋区域，刀具磨损也相对较小，延长了刀具的使用寿命。
2. 锋角大的刀锋角度刀锋角度大于30度的刀具适用于切削软性材料，如木材和软塑料。
大锋角能够扩散切削力，减少切削压力，避免材料的过度压缩和变形。
此外，大锋角还能够提供更好的切削质量，减少切削表面的毛刺和破损。
3. 锋角中等的刀锋角度对于一些切削难度适中的工作材料，如一些常见的金属合金和工程塑料，中等大小的刀锋角度是较为合适的选择。
这种刀锋角度可以在保证切削力集中的同时，减少切削阻力和切削热量，并提高切削质量和刀具寿命。
4. 不同材料常用的刀锋角度除了刀具设计和加工要求外，不同工作材料的特性也会影响刀锋角度的选择。
例如，钻削金属时，常用的刀锋角度大约为118度；而钻削木材时，则常用的刀锋角度为90度，这是因为木材的纤维结构不同于金属。
5. 刀锋角度与切削力和切削质量的关系正确选择刀锋角度不仅能够降低切削力，提高切削效率，还能够改善切削质量。
合适的刀锋角度可以减少切削表面的毛刺和破损，提高切削精度和表面质量，适用于精密加工和高精度要求的工作。
总结：刀锋角度的选择是影响刀具性能的关键因素之一。
根据不同的刀具和工作材料，我们可以选择不同锋角大小的刀锋角度。
锋角小的刀锋角度适用于切削硬度较高的工作材料，锋角大的刀锋角度适用于切削软性材料，而中等大小的刀锋角度适用于一些切削难度适中的工作材料。
在选择刀锋角度时，我们也要考虑材料的特性以及刀具的设计和加工要求。
正确选择刀锋角度不仅能够提高切削效率和刀具寿命，还能够改善切削质量，满足精密加工和高精度要求的工作。
金属切削刀具常用的5个切削角度
金属切削刀具是制造业中常用的工具，正确的切削角度对切削质量有着重要的影响。
在金属加工过程中，常用的五个切削角度包括：刀尖倒角角度、主偏角、副偏角、前角和后角。
一、刀尖倒角角度刀尖倒角角度是指刀具前端倒角的角度，它的大小会影响切削的刀尖强度和耐磨性。
一般来说，刀尖倒角角度越小，刀尖强度越高，耐磨性也越好。
常见的刀尖倒角角度为15度至45度不等，选用合适的刀尖倒角角度能够减小切屑厚度、改进切削刚度和提高刀具寿命。
二、主偏角主偏角又称前角，是指切削刃与工件表面的夹角。
主偏角的大小直接影响着刀具的切削力和切屑的形态。
通常情况下，主偏角越小，切削力越小，切削刚度越大。
然而，主偏角过小也容易导致刀具容易断裂和刀尖易磨损。
在实际加工中需要根据不同的工件材料和加工条件来选择合适的主偏角。
三、副偏角副偏角又称侧倾角，是指刀具刃部与切削面的夹角。
副偏角的大小影响着切屑的流动和刀具的耐磨性。
一般情况下，副偏角越小，切屑流动越顺畅，切屑的形态也更好。
但过小的副偏角容易导致刀具刃部的磨损加剧。
在选择副偏角时需要兼顾切屑形态和刀具的耐磨性。
四、前角前角是刀具刃部与工件表面接触时形成的角度，它的大小直接影响着切削时的切削力和切屑的形态。
一般情况下，前角越大，切削力越小，切屑流动也更加顺畅。
然而，过大的前角容易导致刀具刃部的磨损加快。
在实际加工中需要根据工件材料和加工条件来选择合适的前角。
五、后角后角是刀具刃部背面与工件表面形成的角度，它的大小影响着刀具刃部的强度和切削力。
一般情况下，后角越大，刀具刃部强度越高，切削力也相对较小。
然而，过大的后角会导致刃部切削过程中的摩擦增大，从而影响切削质量。
在选择后角时需要根据实际情况进行合理的选择。
总结：金属切削刀具的切削角度对切削质量和刀具寿命有着重要的影响。
正确选择刀尖倒角角度、主偏角、副偏角、前角和后角，可以有效地改善切削过程中的刀具性能，提高加工质量，降低成本，增加经济效益。
在实际加工中，需要根据具体的工件材料和加工条件来合理选择切削角度，以达到最佳的加工效果。
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°。
刀具角度
副后角通常等于后角的数值。
4.后刀面的型式（图5- 4后刀面型式 ）
(1)双重后角 如图5-4a所示，为了保证刃口强度，减小刃磨后刀面的工作量 常在车刀后刀面上磨出双重后角。
(2)消振棱 如图5-4b所示，为了增加后刀面与工件加工表面之间的接触面 积，增加阻尼作用 消除振动，可在后刀面上刃磨出一条有负后角的棱面，称 为消振棱。
这种过渡刃多用于粗加工或强力切削的车刀上。 2.圆弧过渡刃
如图5-7b所示，过渡刃也可磨成圆弧形。它的参数就是刀尖圆弧半径rε 刀尖圆弧半径增大时，使刀尖处的平均主偏角减小，可以减小表面粗糙度 数值，且能提高刀具耐用度。但会增大背向力和容易产生振动，所以刀尖 圆 弧 半 径 不 能 过 大 。 通 常 高 速 钢 车 刀 rε=0.5 ～ 5mm ， 硬 质 合 金 车 刀 rε=0.5～2mm。 3.水平修光刃
(3)刃带 如图5-4a所示，对一些定尺寸刀具，如拉刀、铰刀等，为便于控 制外径尺寸，避免重磨后尺 寸精度迅速变化，常在后刀面上刃磨出后角为零 度的小棱边，称为刃带。刀具上的刃带起着使刀具稳定、导向和消振的作用。
3． 主、副偏角的选择
1.主、副偏角的功用
主偏角κr 影响切削分力的大小，增大κr ，会使Ff力增加，Fp力减小； 主偏角影响加工表面粗糙度值的大小，增大主偏角，加工表面粗糙度值增 大； 主偏角影响刀具耐用度，增大主偏角，刀具耐用度下降； 主偏角也影响工件表面形状，车削阶梯轴时，选用κr =90o，车削细长轴 时，选用κr =75o～90o；为增加通用性，车外圆、端面和倒角时，可选用 κr =45o。 减小副偏角κr。，会增加副切削刃与己加工表面的接触长度，能减小表 面粗糙度数值，并能提高刀具耐用度。但过小的副偏角会引起振动。
刀具标注角度
⼑具标注⾓度2）后⾓αo -- 后⼑⾯与切削平⾯之间的夹⾓。
若通过选定点的切削平⾯位于楔形⼑体的实体之外，后⾓为正值；反之为负值。
3）楔⾓βo -- 前⼑⾯与主后⼑⾯之间的夹⾓。
显然有：βo + γo +αo = 90°。
在基⾯P r中测量的⾓度：4）主偏⾓k r -- 主切削刃在基⾯上的投影与假定进给⽅向之间的夹⾓。
5）副偏⾓k'r -- 副切削刃在基⾯上的投影与假定进给反⽅向之间的夹⾓。
6）⼑尖⾓εr -- 主切削刃与副切削刃在基⾯上投影之间的夹⾓。
显然有： k r+k'r +εr = 180°。
在切削平⾯P s中测量的⾓度：7）刃倾⾓λs -- 主切削刃与基⾯之间的夹⾓。
当⼑尖是主切削刃上最低点时，刃倾⾓定为负值；当⼑尖是主切削刃上最⾼点时，则刃倾⾓为正值，如图2-62 所⽰。
图2-62 刃倾⾓当λs = 0°时，主切削刃与切削速度垂直，称之为直⾓切削或正切削。
⽽λs≠ 0°的切削称为斜⾓切削或斜切削。
λs的正或负会改变切屑流出的⽅向。
在副正交平⾯中测量的⾓度8）副后⾓α'o -- 副后⼑⾯与切削平⾯之间的夹⾓；9）副前⾓γ'o -- 前⼑⾯与基⾯之间的夹⾓。
实际上，当γo、λs 、k r及k'r为已定值，且主、副切削刃处于共同的前⼑⾯时，γ'o也已被确定了。
另外，βo及εr是派⽣⾓。
因此，外圆车⼑的标注⾓度只有六个是独⽴的：γo、αo、k r、 k'r、λs与α'o，外圆表⾯的加⼯路线1粗车→半精车→精车：应⽤最⼴，满⾜IT≥IT7，▽≥0.8外圆可以加⼯2粗车→半精车→粗磨→精磨：⽤于有淬⽕要求IT≥IT6，▽≥0.16 的⿊⾊⾦属。
3粗车→半精车→精车→⾦刚⽯车：⽤于有⾊⾦属、不宜采⽤磨削加⼯的外⽤表⾯。
4．粗车→半精车→粗磨→精磨→研磨、超精加⼯、砂带磨、镜⾯磨、或抛光在2的基础上进⼀步精加⼯。
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
刀具的标注角度
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。
(完整版)刀具角度选择
3、主偏角的选择
1）按工件形状选： 有直角台阶时主偏角大于等于90度；
2）按工件材料选： 材料硬（软）时选较小（大）主偏角；
3）按工件刚性选： 刚性好（差）时选较小（大）主偏角。
4、副偏角的选择 1）一般选60～80； 2）按工件表面粗糙度要求选： 要求高时选较小副偏角，但不 能太小，太小会加大与已加工 表面的摩擦，反而降低表面粗 糙度。
5、刃倾角的选择 粗车：选负值（可避免刀尖受冲击，保护刀尖）； 精车：选正值（使切屑向待加工表面流出）。
车刀角度的选择
1、前角的选择
1）按加工性质选： 粗车时前角小 精车时前角大
2）按工件材料选： 塑性材料前角大 脆性材料前角小
3）按刀具材料选： 硬质合金前角小 高速钢前角大
2、后角的选择
1）按加工性质选： 粗车时后角小 精车时后角大
2）按工件材料选： 塑性材料后角大 脆性材角大。
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精心整理
1.2.1刀具切削部分的基本定
*刀具结构及其几何形状
刀具分类：按工种：车刀、铣刀、刨刀、滚刀等
按功能：车刀、切断刀、螺纹刀、偏刀、尖刀、镗孔刀、成形刀等
刀具的形式：整体式、焊接式、机械安装式（压板压紧）
切削部分
????在金属切削加工中,刀具虽然种类繁多,形状各不相间,但它们切削部分的几何形状与要素总是以普通外圆车刀切削部分的
几何形状为基本形态。
无论刀具结构如何复杂,都是由普通外圆车刀切削部分演变或组合而成的。
（1）前刀面(Aγ),直接作用于被切金属层,并控制切屑经过时流出方向的刃面,简称前面。
（2）主后刀面(Aα)同工件的加工表面相互作用和相对着的刀面,简称后面,
（3）副后刀面(Aα′)同工件已加工表面相互作用和相对着的刀面,简称副后面,
（4）主切削刃(S)前刀面与主后刀面的交线,简称主刃。
它担负着主要切削工作。
（5）副切削刃(S′)前刀面与副后刀面的交线,简称副刃。
它配合主刃完成切削工作,并最终形成已加工表面。
（6）刀尖主切削刃与副切削刃的联接部位,或者是切削刃(刃段)之间转折的尖角过渡部分。
它是切削负荷最重、条件最恶劣的地方。
为了增加刀尖的强度与耐磨性,多数刀具都在刀尖处磨出直线或圆孤形过渡刃。
*刀具的静止参考系（Pr—Ps—Po系—正交平面参照系）
（1）静止参照系的假设条件：
假定运动条件：进给量f=0
假定安装条件：刀尖与工件回转中心等高；
刀杆方向与进给方向垂直。
（2）辅助平面：
切削平面Ps：过切削刃上一点，与加工表面相切的平面。
基面Pr：过切削刃上同一点，与切削速度相垂直的平面。
正交平面Po（主剖面）：过切削刃上同一点，与切削平面和基面相垂直的平面。
辅助平面
*刀具标角度的定义：刀具的标注角度是指静止状态下，在工程图上标注的刀具角度。
（下面以车刀为例介绍刀具的标注角度）1.刀具标注前角γ0：在正交平面内测量的，前刀面与基面的夹角。
前角的标注
*前角的作用：前角↑切屑变形↓切削力↓刃口强度↓前刀面磨损↓导热体积↓
*刀具前角的选用：加工塑性材料选大前角
加工脆性材料、断续切削选小前角
加工硬材料选用负前角
2.刀具标注注后角α0：在正交平面内测量的，后刀面与切削面的夹角。
后角的标注
后角的作用：后角↑后刀面与加工表面间的摩擦↓后刀面磨损↓刃口强度↓导热体积↓
刀具后角的选用：粗加工选小后角
精加工选大后角
选大前角时选小后角以增大刃口强度
3.主偏角Kr：在基面内测量的，主切削刃与进给方向的夹角。
主偏角标注
4.副偏角Kr'：在基面内测量的，副切削刃与进给反方向的夹角。
副偏角标注
主偏角的作用：主偏角↑切削刃工作长度↓刀尖强度↓导热体积↓径向分力↓
刀具主偏角的选用：一般为30~75°，加工细长工件采用90~93°
副偏角的作用：副偏角↑副后面与工件已加工表面摩擦↓刀尖强度↓表面粗糙度↑
刀具副偏角的选用：一般为5~20°，特殊要求可采用Kr'=0°的修光刃
5.刃倾角λS：在切削平面内测量的，主切削刃与基面的夹角。
刃倾角的标注
刃倾角的作用：
（1）影响排屑方向：λS＞0°（刀尖最高）排向待加工表面；
λS＜0°（刀尖最低）排向已加工表面；
λS=0°前刀面上卷曲；
（2）影响切入切出的稳定性
（3）影响背向分力大小：
刀具刃倾角的选用：精加工取λS≥0°
粗加工取λS＜0°
时可适当减小前角γ0；加工高硬度难加工材料时，采用负前角(γ0<0°)。
加工细长工件
采用λS＞0°
*刀具角度的选择原则：
1）粗加工塑性材料时，选择大前角γ0，小后角α0，小主偏角Kr，较小或负的刃倾角λs；加工脆性材料时可适当减小前角γ0；加工高硬度难加工材料时，采用负前角(γ0<0°)。
2）精加工时，一般选择较大后角α0，较小的前角γ0，非负的刃倾角（λs≥0°），加工细长轴时选择大主偏角Kr。
例题：
下图为外圆车削示意图，在图上标注：
（1）主运动、进给运动和背吃刀量；
（2）已加工表面、加工（过渡）表面和待加工表面；
（3）基面、主剖面和切削平面；
（4）刀具角度γ0＝15°、α0＝6°、Kr＝55°、Kr'＝45°、λS＝－10°。
内圆车刀角度标注：
端面车刀角度标注：前角有正、负、零之分，前刀面到基面上方，刃口增后，如图示γo=-5°。
切断车刀角度标注：
*刀具工作角度：刀具工作参考系（Pre—Pse—Poe）刀具工作角度又称刀具切削角度：刀具实际切削条件下的实际角度。
工作参考系与静止参考系的差别：工作条件下，合成切削速度为主运动与进给运动的合成速度；而静止条件下合
成速度与切削速度是一致的。
通常情况下Vf<<Vc工作角与标注角近似相等。
如普通车削、镗孔、铣削等。
当Vf
较大时或安装误差较大时必须考虑其影响。
如：车螺纹、铲背、钻孔等。
刀具的安装条件变化也引起了参考系的
变化。
*对工作角度的影响：（1）进给对工作角度的影响
横向进给和纵向进给时：γ0e=γ0+μ，α0e=α0-μ。
工作前角增大，工作后角减小。
横向进给工作角度
纵向进给工作角度：
（2）刀尖安装高低对工作角度的影响：
车外圆刀尖安装偏高（低）：工作前角增大（小），工作后角减小（大）；
镗内孔刀尖安装偏高（低）：工作前角减小（大），工作后角增大（小）。
可根据轴向剖面图定性判断工作角度的变化规律。
（3）刀杆中心线与进给方向不垂直时工作角度变化
1.2.2刀具材料
*刀具材料的基本性能:
1)高硬度
2)高耐热性
3)足够的强度和韧性
4)高耐磨性
5)良好的工艺性
???五个基本性能相互联系，又相互制约，应根据具体加工条件，抓主要性能，兼顾其它。
常用刀具材料的种类及应用。