刀具几何角度 ppt课件
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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
刀具切削部分的几何形状和角度解析
车刀的切削部分
三、刀具切削部分的几何角度
1、度量刀具角度的参考系
刀具静止参考系 ——用于定义刀具在设计、 制造、刃磨和测量时刀 （标注角度） 具几何参数的参考系。
刀具工作参考系 ——规定刀具进行切削加工
（工作角度） 时几何参数的参考系。
2、刀具静止参考系
基面pr ——过切削刃选定点平行 或垂直刀具安装面（或轴线）的 平面。
尖形刀尖
修圆刀尖
倒角刀尖
主讲： 骆志强
一、 刀具的组成部分
刀体 ——刀具上夹持刀条或 刀片的部分。 刀柄 ——刀具上的夹持部分。 刀头 ——担负切削工作，又 称切削部分。
二、刀具切削部分的组成
ຫໍສະໝຸດ 前刀面Aγ ——切屑沿其流出的表面。 主后刀面Aα ——与过渡表面相对的面。 副后刀面Aαˊ ——与已加工表面相对的面。 ——前刀面与主后刀面相交形 成的刀刃。 主切削刃 S ——前刀面与副后刀面相交形 副切削刃 Sˊ 成的刀刃。 ——主、副切削刃连接处的一小部分 刀尖 切削刃。(刀尖类型)
主偏角κr ——主切削平面 与假定工作平面之间的夹角。 ——副切削平 面与假定工作平面之间的夹 副偏角κr ˊ 角。 ——主切削平面 刀尖角εr 与副切削平面之间的夹角。
思考： κr 、 κr ˊ 、 εr 之间的 关系？ εr ＝180°－（ κr ＋ κr ˊ ） （3）在切削平面中测量的角度
切削平面ps ——过切削刃选定点 与切削刃相切并垂直于基面的平 面。 正交平面po ——过切削刃选定 点同时垂直于切削平面和基面的 平面。 法平面Pn ——过切削刃选定点 并垂直于主切削刃的平面。
正交平面参考系
三、刀具切削部分的几何角度
1、度量刀具角度的参考系
刀具静止参考系 ——用于定义刀具在设计、 制造、刃磨和测量时刀 （标注角度） 具几何参数的参考系。
刀具工作参考系 ——规定刀具进行切削加工
（工作角度） 时几何参数的参考系。
2、刀具静止参考系
基面pr ——过切削刃选定点平行 或垂直刀具安装面（或轴线）的 平面。
尖形刀尖
修圆刀尖
倒角刀尖
主讲： 骆志强
一、 刀具的组成部分
刀体 ——刀具上夹持刀条或 刀片的部分。 刀柄 ——刀具上的夹持部分。 刀头 ——担负切削工作，又 称切削部分。
二、刀具切削部分的组成
ຫໍສະໝຸດ 前刀面Aγ ——切屑沿其流出的表面。 主后刀面Aα ——与过渡表面相对的面。 副后刀面Aαˊ ——与已加工表面相对的面。 ——前刀面与主后刀面相交形 成的刀刃。 主切削刃 S ——前刀面与副后刀面相交形 副切削刃 Sˊ 成的刀刃。 ——主、副切削刃连接处的一小部分 刀尖 切削刃。(刀尖类型)
主偏角κr ——主切削平面 与假定工作平面之间的夹角。 ——副切削平 面与假定工作平面之间的夹 副偏角κr ˊ 角。 ——主切削平面 刀尖角εr 与副切削平面之间的夹角。
思考： κr 、 κr ˊ 、 εr 之间的 关系？ εr ＝180°－（ κr ＋ κr ˊ ） （3）在切削平面中测量的角度
切削平面ps ——过切削刃选定点 与切削刃相切并垂直于基面的平 面。 正交平面po ——过切削刃选定 点同时垂直于切削平面和基面的 平面。 法平面Pn ——过切削刃选定点 并垂直于主切削刃的平面。
正交平面参考系
刀具几何角度及切削要素 PPT
3、 作图表示镗孔刀、切槽刀得几何参数。
2、法剖面参考系里得标注角度 ( Pr---Ps---Pn )
① 法前角γn ② 法后角αn
3、进给,切深剖面参考系里得标注角度 (Pr---Pp---Pf)
① γf αf ② γp αp
P-P γp
O’-O’ α0´ S
αp
R
F-F
γf
P0 F Kr
P0-P0 αf Aα
P Ps α0 O’
③主剖面 Po 过切削刃某点,垂直与基面与切削平面得平面、
④法剖面 Pn 过切削刃某点,垂直与切削刃得平面、
⑤进给剖面 Pf 与切深剖面 Pp
Ps
Pr Pr⊥Vc Ps⊥Pr
2、刀具得标注角度参考 系 1) 主剖面参考系 :
Pr---Ps---Po
2) 法剖面参考系 :
Pr---Ps---Pn
re r re ' r '
oe 0
oe 0
tg
fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
d
二、 刀刃上选定点安装高低对工作角度得影响
oe 0 oe 0 sin 2h
d
三、 刀柄中心线与进给方向不垂直时工作角度得变形
re r re ' r '
第五节 切削层与切削方式
1、切削层
非自由切削:曲线形切削刃或主,副切削刃参加切削工作得切削、
7、正切屑与倒切 屑
正切屑: f×sinκr<ap/sinκr 倒切屑: f×sinκr>ap/sinκr (=:对等屑)
8、实际前角γη sin sin n cos2 s sin 2 s
流屑角:λη
习题二:
2、确定前刀面空间几何位置得角度有哪些？ 确定后刀面空间几何位置得角度有哪些？
2、法剖面参考系里得标注角度 ( Pr---Ps---Pn )
① 法前角γn ② 法后角αn
3、进给,切深剖面参考系里得标注角度 (Pr---Pp---Pf)
① γf αf ② γp αp
P-P γp
O’-O’ α0´ S
αp
R
F-F
γf
P0 F Kr
P0-P0 αf Aα
P Ps α0 O’
③主剖面 Po 过切削刃某点,垂直与基面与切削平面得平面、
④法剖面 Pn 过切削刃某点,垂直与切削刃得平面、
⑤进给剖面 Pf 与切深剖面 Pp
Ps
Pr Pr⊥Vc Ps⊥Pr
2、刀具得标注角度参考 系 1) 主剖面参考系 :
Pr---Ps---Po
2) 法剖面参考系 :
Pr---Ps---Pn
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二、 刀刃上选定点安装高低对工作角度得影响
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三、 刀柄中心线与进给方向不垂直时工作角度得变形
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第五节 切削层与切削方式
1、切削层
非自由切削:曲线形切削刃或主,副切削刃参加切削工作得切削、
7、正切屑与倒切 屑
正切屑: f×sinκr<ap/sinκr 倒切屑: f×sinκr>ap/sinκr (=:对等屑)
8、实际前角γη sin sin n cos2 s sin 2 s
流屑角:λη
习题二:
2、确定前刀面空间几何位置得角度有哪些？ 确定后刀面空间几何位置得角度有哪些？
刀具几何角度的基本定义与标注和工作角度
αo＝αo－θo
思考： 若刀尖低于工件中心,刀具工作前、
后角将如何变化？
3 .纵向进给运动对工作角度的影响
<1> 纵向进给影响
扳动小拖板车 外锥面时,由于 刀具进给方向 与工件轴线偏 了μ,引起工作 主偏角减小,工 作副偏角增大
<2> 横向进给影响
圆周切线 方向
切削刃的工作 前角增加,工作 后角减少.
2.刀具工作角度定义 刀具工作角度的定义与标注角度类似,它是前、后面与工作参考系平面 的夹角.
2 刀具安装对工作角度的影响
<1>刀杆中心与进给方向不垂直：如图 Κre、Κreˊ变化
由上图可以看出：当刀杆中心逆时针偏转一角度θ后,其Κre增大 Κreˊ减小.
<2>刀具装刀高低对工作角度的影响
车外圆：Ve方向变化—>Pre变—>若 刀尖高于工件中心, 如上图 则：工作角度γoe增大,αoe减小 即：γoe＝γo＋θo
5. 正交平面参考系中角度定义与标注
<1> 在正交平面内测量
①前角γo = ∠Aγ与 Pr ：Aγ 在Pr之上—>负,Aγ在Pr之 下—>正
前角γo立体图示
前角γo正负图示
② 后角αo =∠Aα与 Ps （一般无负）
后角αo立体图示 后角αo正负图示
<2> 在基面内测量
主偏角Κ =∠"S 在基面上的投影"与Vf 副偏角Κr′ =∠"S′在基面上的投影"与"Vf 的反向"
2. 正交平面参考系<pr-ps-po>
基面Pγ： Pγ⊥Vc 、 ∥刀具安装面〔车刀 切削平面 Ps: 与 S相切 且 ⊥Pγ 正交平面Po: Po⊥Pγ⊥Ps
思考： 若刀尖低于工件中心,刀具工作前、
后角将如何变化？
3 .纵向进给运动对工作角度的影响
<1> 纵向进给影响
扳动小拖板车 外锥面时,由于 刀具进给方向 与工件轴线偏 了μ,引起工作 主偏角减小,工 作副偏角增大
<2> 横向进给影响
圆周切线 方向
切削刃的工作 前角增加,工作 后角减少.
2.刀具工作角度定义 刀具工作角度的定义与标注角度类似,它是前、后面与工作参考系平面 的夹角.
2 刀具安装对工作角度的影响
<1>刀杆中心与进给方向不垂直：如图 Κre、Κreˊ变化
由上图可以看出：当刀杆中心逆时针偏转一角度θ后,其Κre增大 Κreˊ减小.
<2>刀具装刀高低对工作角度的影响
车外圆：Ve方向变化—>Pre变—>若 刀尖高于工件中心, 如上图 则：工作角度γoe增大,αoe减小 即：γoe＝γo＋θo
5. 正交平面参考系中角度定义与标注
<1> 在正交平面内测量
①前角γo = ∠Aγ与 Pr ：Aγ 在Pr之上—>负,Aγ在Pr之 下—>正
前角γo立体图示
前角γo正负图示
② 后角αo =∠Aα与 Ps （一般无负）
后角αo立体图示 后角αo正负图示
<2> 在基面内测量
主偏角Κ =∠"S 在基面上的投影"与Vf 副偏角Κr′ =∠"S′在基面上的投影"与"Vf 的反向"
2. 正交平面参考系<pr-ps-po>
基面Pγ： Pγ⊥Vc 、 ∥刀具安装面〔车刀 切削平面 Ps: 与 S相切 且 ⊥Pγ 正交平面Po: Po⊥Pγ⊥Ps
车刀角度详解ppt课件
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不同方向看车削（素材）
不同方向看车削（素材）
在下曾从事车床操作多年，也参加过一些操作技能竞赛，是一个不赖的车工(你就吹吧！)，这段经历是我至今引为自豪的。本PPT是根据自己的经验并参考 有关资料而作，为便于理解，采用了3D的形式。（编！你继续编！）
K向
λS 基面
刀尖为主切刃上最高点，所以λS ＞0°
请按Shift+F5
如果现在还不是很明白，可能是我没表达清楚。没能帮到你，抱歉啦！
问题延伸——无论切削刀具如何变化，其原理都与车刀相同。
车刀的主要几何角度的选择
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。
艾瑞巴蒂！ 黑喂够！
跟我一起来一套！ 动词大慈动词！ 我说煎饼你说要！
“煎饼” “要” “煎饼” “要” 切克闹切克闹！ 金黄喷香好味道~
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。
基面
γ0
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。
三个坐标平面相互垂直，构成一个空间直角坐标系。
请按Shift+F5
看完动画，如果不是很明白，没关系，下面与你慢慢道来。
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K向
λS 基面
刀尖为主切刃上最高点，所以λS ＞0°
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问题延伸——无论切削刀具如何变化，其原理都与车刀相同。
车刀的主要几何角度的选择
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。
艾瑞巴蒂！ 黑喂够！
跟我一起来一套！ 动词大慈动词！ 我说煎饼你说要！
“煎饼” “要” “煎饼” “要” 切克闹切克闹！ 金黄喷香好味道~
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。
基面
γ0
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。
三个坐标平面相互垂直，构成一个空间直角坐标系。
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第二讲：车刀的角度及刃磨 ppt课件
它能改变径向切削力和轴向切削力 的比例。常用的主偏角有45°、60°、 75°、90°几种。
（b）副偏角κr´：副刀刃在基面上 投影与进给反方向的夹角。
主要作用是减少副刀刃和已加工表 面之PPT课件
10
3）在切削平面内测量的角度
刃倾角λs：主刀刃与基面间的夹 角。
（4）当加工精度要求高的细长轴时，为了减小振动，须选用较大的主偏 角；为避免划伤已加工表面，须选用正的刃倾角，并相应减小前角。
PPT课件
12
四、砂轮知识
PPT课件
碳化硅砂 轮 适用 于硬质合 金车刀的 刃磨。
氧化铝砂 轮 适用于 高速钢和 碳素工具 钢刀具的 刃磨。
13
五、车刀刃磨的步骤
磨主后刀面，同时磨出主 偏角及主后角，如图所示；
18
车刀刃磨操作技巧与注意事项
刃磨开机先检查，设备安全最重要；
砂轮转速稳定后，双手握刀立轮侧；
两肘夹紧腰部处，刃磨平稳防抖动；
车刀高低须控制，砂轮水平中心处；
刀压砂轮力适中，反力太大易打滑；
手持车刀均匀移，温高烫手则暂离；
刀离砂轮应小心，保护刀尖先抬起；
高速钢刀可水冷，防止退火保硬度；
硬质合金勿水淬，骤冷易使刀具裂；
切削速度 进给量 背吃刀量
在单位时间内，工件和刀具沿主 运动方向相对移动的距离。
在主运动的一个循环（或单位时 间）内，工件与刀具间沿进刀方 向相对运动的距离。
待加工表面和已加工表面的 垂直距离。
PPT课件
4
1、刀具结构
二、刀具
车刀的组成和形式
（a）焊接式 （b）整体式 （c）机夹式
PPT课件
5
PPT课件
PPT课件
17
（b）副偏角κr´：副刀刃在基面上 投影与进给反方向的夹角。
主要作用是减少副刀刃和已加工表 面之PPT课件
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3）在切削平面内测量的角度
刃倾角λs：主刀刃与基面间的夹 角。
（4）当加工精度要求高的细长轴时，为了减小振动，须选用较大的主偏 角；为避免划伤已加工表面，须选用正的刃倾角，并相应减小前角。
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四、砂轮知识
PPT课件
碳化硅砂 轮 适用 于硬质合 金车刀的 刃磨。
氧化铝砂 轮 适用于 高速钢和 碳素工具 钢刀具的 刃磨。
13
五、车刀刃磨的步骤
磨主后刀面，同时磨出主 偏角及主后角，如图所示；
18
车刀刃磨操作技巧与注意事项
刃磨开机先检查，设备安全最重要；
砂轮转速稳定后，双手握刀立轮侧；
两肘夹紧腰部处，刃磨平稳防抖动；
车刀高低须控制，砂轮水平中心处；
刀压砂轮力适中，反力太大易打滑；
手持车刀均匀移，温高烫手则暂离；
刀离砂轮应小心，保护刀尖先抬起；
高速钢刀可水冷，防止退火保硬度；
硬质合金勿水淬，骤冷易使刀具裂；
切削速度 进给量 背吃刀量
在单位时间内，工件和刀具沿主 运动方向相对移动的距离。
在主运动的一个循环（或单位时 间）内，工件与刀具间沿进刀方 向相对运动的距离。
待加工表面和已加工表面的 垂直距离。
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1、刀具结构
二、刀具
车刀的组成和形式
（a）焊接式 （b）整体式 （c）机夹式
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金属切削第一章刀具几何角度及切削要素ppt课件
• 因此，不同参考系间的刀具角度换算，就是确定同一选定点
.
沿不同的测量面测量所得的前、后角数值之间的关系。
一、正交平面、法平面系前、后角换算
图1-11 正交平面、法平面系前、后角换算
.
• 如图1-11所示，刀具正交平面内的前角为 o ，法平面内的
前角为 n ，刃倾角为 s ，平面ABC∥切削平面 P s，不难证
切削刃相对于工件的主运动速度称为 切削速度。
.
计算切削速度时，应选取刀刃上速度最 高的点进行计算。主运动为旋转运动时， 切削速度由下式确定
V
C
dn
1000
式中： d - 工件或刀具的最大直（mm） n - 工件或刀具的转速(r/s或r/min)
.
2．进给量f
工件或刀具转一周（或每往复一次），两者在 进给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单 位是mm／r（或mm／双行程）。
.
.
（7）法后角 n 后面 A 与切削平面P s 之间的夹角，在法平面 P n
中度量标注。 n 的正、负规定与 o 相同。
（8）侧前角 f 又称进给前角，它是前面 A 与 基面 P 间r 的夹角， 在假定工作平面P f 中度量标注，其正、负规定与 o 相同。
（9）侧后角 f 又称进给后角，它是后面 A 与切削平面间P s 的
O－O 剖面
v
F－F 剖面
R
(Pf)
(Po)
Ps Aα
Aγ Pr
Pp
O′－O′剖面 ( Po )
Po
与 PS' 的交线
vf Aα
Aγ Pr
－ ao
－
γf +
+
－ γo
+
.
沿不同的测量面测量所得的前、后角数值之间的关系。
一、正交平面、法平面系前、后角换算
图1-11 正交平面、法平面系前、后角换算
.
• 如图1-11所示，刀具正交平面内的前角为 o ，法平面内的
前角为 n ，刃倾角为 s ，平面ABC∥切削平面 P s，不难证
切削刃相对于工件的主运动速度称为 切削速度。
.
计算切削速度时，应选取刀刃上速度最 高的点进行计算。主运动为旋转运动时， 切削速度由下式确定
V
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dn
1000
式中： d - 工件或刀具的最大直（mm） n - 工件或刀具的转速(r/s或r/min)
.
2．进给量f
工件或刀具转一周（或每往复一次），两者在 进给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单 位是mm／r（或mm／双行程）。
.
.
（7）法后角 n 后面 A 与切削平面P s 之间的夹角，在法平面 P n
中度量标注。 n 的正、负规定与 o 相同。
（8）侧前角 f 又称进给前角，它是前面 A 与 基面 P 间r 的夹角， 在假定工作平面P f 中度量标注，其正、负规定与 o 相同。
（9）侧后角 f 又称进给后角，它是后面 A 与切削平面间P s 的
O－O 剖面
v
F－F 剖面
R
(Pf)
(Po)
Ps Aα
Aγ Pr
Pp
O′－O′剖面 ( Po )
Po
与 PS' 的交线
vf Aα
Aγ Pr
－ ao
－
γf +
+
－ γo
+
刀具几何角度的基本定义与标注及工作角度
刀具几何角度的 基本定义与标注 及工作角度
汇报人：XX
目录
• 刀具几何角度概述 • 刀具标注方法 • 工作角度及其影响因素 • 刀具几何角度的优化设计 • 刀具几何角度的测量与调整 • 刀具几何角度的应用实践
01
CATALOGUE
刀具几何角度概述
定义与重要性
定义
刀具几何角度是指刀具切削部分 各表面的倾斜角度和刀尖形状。
刀具几何形状
刀具的刃形、刃倾角等几何形状因素也会对 工作角度产生影响。
04
CATALOGUE
刀具几何角度的优化设计
优化设计原则与目标
原则
在满足切削性能的前提下，尽可能减小刀具的结构尺寸和重量，提高刀具的刚性和耐用度。
目标
通过优化刀具的几何角度，改善切削力、切削热和刀具磨损等状况，从而提高切削效率和加工质量。
案例三
针对难加工材料的切削，通过采 用具有大前角和大后角的刀具优 化设计，有效减少了切削刃的磨 损和破损，提高了切削稳定性和 加工精度。
05
CATALOGUE
刀具几何角度的测量与调整
测量方法与工具介绍
测量方法
通常采用投影法、坐标法、光学法等 进行测量。
测量工具
主要包括投影仪、万能角度尺、光学 分度头等。
工件表面质量
工作角度对工件表面的粗糙度、残 余应力等有直接影响。
04
影响工作角度的因素分析
刀具材料
不同材料的刀具具有不同的强度和韧性，需 要相应调整工作角度以适应其特性。
切削用量
切削速度、进给量和切削深度等切削用量参 数的变化会导致工作角度的调整。
工件材料
工件材料的硬度、韧性等物理特性对工作角 度的选择有重要影响。
汇报人：XX
目录
• 刀具几何角度概述 • 刀具标注方法 • 工作角度及其影响因素 • 刀具几何角度的优化设计 • 刀具几何角度的测量与调整 • 刀具几何角度的应用实践
01
CATALOGUE
刀具几何角度概述
定义与重要性
定义
刀具几何角度是指刀具切削部分 各表面的倾斜角度和刀尖形状。
刀具几何形状
刀具的刃形、刃倾角等几何形状因素也会对 工作角度产生影响。
04
CATALOGUE
刀具几何角度的优化设计
优化设计原则与目标
原则
在满足切削性能的前提下，尽可能减小刀具的结构尺寸和重量，提高刀具的刚性和耐用度。
目标
通过优化刀具的几何角度，改善切削力、切削热和刀具磨损等状况，从而提高切削效率和加工质量。
案例三
针对难加工材料的切削，通过采 用具有大前角和大后角的刀具优 化设计，有效减少了切削刃的磨 损和破损，提高了切削稳定性和 加工精度。
05
CATALOGUE
刀具几何角度的测量与调整
测量方法与工具介绍
测量方法
通常采用投影法、坐标法、光学法等 进行测量。
测量工具
主要包括投影仪、万能角度尺、光学 分度头等。
工件表面质量
工作角度对工件表面的粗糙度、残 余应力等有直接影响。
04
影响工作角度的因素分析
刀具材料
不同材料的刀具具有不同的强度和韧性，需 要相应调整工作角度以适应其特性。
切削用量
切削速度、进给量和切削深度等切削用量参 数的变化会导致工作角度的调整。
工件材料
工件材料的硬度、韧性等物理特性对工作角 度的选择有重要影响。
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当刀杆中心线与进给运动方向不垂直且逆时
针转动G角时，工作主偏角将增大，工作副偏角 将减小。
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3、金属切削过程的基本理论
1）、切削过程中的变形
金属切削过程实质是工件受到刀具 的切割和推挤以后产生弹性和塑性 变形，使切削层与工件分离的过程
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（1）、金属切削过程中的变形 规律
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1．刀具静止参考系
刀具静止参考系或标注角度参考系：在设计、制 造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何参数的参 考系。
在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。
静止参考系中最常用的是正交平面参考系。
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★标注坐标系的假定条件
1、假定没有进给运动，只考虑主运动，并 且限定主运动的方向垂直于水平面，方向向 上。
擦区
特点：工件出 现加工硬化现
象的根源
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第三变形区：工件过渡表面和已加
工表面受切削刃钝圆部分和后刀面
的挤压，摩擦产生微量塑性变形的
区域。
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摩擦区Lf
摩擦区Lf分为粘接区Lf1和滑动区Lf2
粘接区Lf1：切屑与前刀面压力很大，加上 高温，材料塑性增加，底层的金属与前刀面 发生粘接现象，形成滞留层，发生内部二次 剪切滑移，当内摩擦减小到零时，切屑横截
特点：摩擦引起 刀和切屑界面的 温度骤然升高
特点：主要的 变形区，产生 大量的切削热
第一变形区：产生弹性变形，剪切应力 达到材料的屈服极限，金属内部产生滑 移，外部表现为塑性变形，塑性变形增 大，韧性降低，强度和脆性增加，一直
到滑移
第二变形区：切削金属层通过剪切平 面OM后形成切屑，沿刀具前刀面流出 过程中，受到前刀面挤压使切屑层底 部继续产生滑移变形的区域，又称摩
研究刀 具工作角度的变 化趋势，对刀具 的设计、改进、 革新有重要的指 导意义。
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
面pre。
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2．刀具工作角度的分析
在车削(切断、车螺纹、车丝杠 )、镗孔、铣削等加工中，通常因刀 具工作角度的变化，对工件已加工表 面质量或切削性能造成不利影响。
面的流动速度趋于一致。
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2）、积屑瘤与鳞刺
切削塑性金属时，在刀具切削 刃口附近粘接着一块剖面呈三 角状或鼻状的金属块，包围着 切削刃且覆盖部分前刀面，这
种堆积物叫积屑瘤
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有利方面
保护刀具 积屑瘤硬 度很高
可代替切削刃 进行切屑，减 少刀具的磨损
增加工 作前角
积屑瘤的存在， 可减小切削变
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（1）刀具安装位置对刀具工作角度的影响
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1)刀尖安装高低对工作前、后角的影响
用刃倾角λs=0°车刀车削外圆时，由于车
刀的刀尖高于工件中心，工作前角γoe增大，
而工作后角αoe减小。
若切削刃低于工件中心，则工作前角γoe增
大，而工作后角αoe减p小pt课件
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2）刀杆安装偏斜对工作主、副偏角的影响
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（一）刀具切削部分的基本定义
1.ห้องสมุดไป่ตู้ 面
（1)前刀面 切屑流过的刀面。
（2)主后刀面 与工件正在被切削加工的表面 （过渡表面）相对的刀面。
（3)副后刀面 与工件已切削加工的表面相对 的刀面。
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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。 （2）副切削刃 前刀面与副后刀面在空间的交线。
(3)正交平面po
通过切削刃
上选定点，垂直
通过切削刃上选定 点，同时与基面和切削
于基面并与主切 削刃相切的平面。
平面垂直的平面。 ppt课件
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（三）刀具的标注角度
（1）基面中测量的刀具角度
1）主偏角κr 主切削刃在基面上的投影与进给
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
2、二是假定刀具的刃磨和安装基准面垂
直于切削速度方向(或平行少基面)，对车刀
来说，规定其刀尖安装在工件的中心高度上，
刀杆中心线垂直于工件的回转轴线。
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2.正交平面参考系
(1)基面pr
由以下三个在空间 相互垂直的参考平 面构成。
(2)切削平面ps
通过切削刃上选定 点，垂直于该点切 削速度方向的平面。 通常平行于车刀的 安装面（底面）。
使刀具的实际工 形和切削力，
作前角增大
使切削轻快
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不利方面
影响工件尺 寸精度
时大时小，时有时无，使切削 力产生波动而引起振动
积屑瘤的顶端突出于切削刃之外， 使实际的切削深度不断变化
影响工件表 面粗造度
积屑瘤破裂后会划伤表面，加 快刀具磨损
1)前角γO 前面与基面之间的夹角。 2)后角αo 后面与切削平面之间的夹角。
说明：以上标注角度是在刀尖与工件回转轴线等
高、刀杆纵向轴线垂直于进给方向，以及不考虑
进给运动的影响等条件下确定的。
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（四）刀具工作角度
1．刀具工作参考系的建立
刀具在工作参考 系中确定的角度 称为刀具工作角 度。
第二节 切削刀具及其材料
一、 切削刀具结构
由工作部分和非工作部分构成。
车刀(turning tools)的工作部分比较简单， 只由切削部分构成，非工作部分就是车刀 的柄部(或刀杆)。
不论刀具结构如何复杂，就其单刀齿切削部
分，都可以看成由外圆车刀的切削部分演变
而来，本节以外圆车刀为例来介绍其几何参
数。
运动速度vf反方向之间的夹角。
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（2）切削平面中测量的刀具角度
1）刃倾角λs 主切削刃与基面之间的夹角。
•它在切削平面内标注或 测量，但有正负之分。 •当主切削刃与基面平行 时λs=0°； •当刀尖点相对基面处于 主切削刃上的最高点时 λs ＞0°；反之λs ≤0°。
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（3）正交平面中测量的刀具角度
3．刀尖
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。
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。
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（二）定义刀具角度的参考系
• 刀具角度是刀具设计、制造、刃磨和测量 时所使用的几何参数，它们是确定刀具切削 部分几何形状（各表面空间位置）的重要参 数。 • 参考系：用于定义和规定刀具角度的各基 准坐标面。 • 参考系：刀具静止参考系和刀具工作参考 系。