金属切削过程
第二章第1节-金属切削过程及切屑类型分析
lfi
lfo
切屑与前刀面的摩擦
第一节 金属切削过程及切屑类型
积屑瘤
在切削速度不高而又能形成连续切屑的情况下，加工一般钢
料或其它塑性材料时，常常在前刀面处粘着一块剖面呈三角
状的硬块,称为积屑瘤。
它的硬度很高，通常是
工件材料的2—3倍，在
切屑
处于比较稳定的状态时，
能够代替刀刃进行切削。
积屑瘤
刀具
积屑瘤
切屑的种类
名称
带状切屑
切屑类型及形成条件
挤裂切屑
单元切屑
崩碎切屑
简图
形态 变形
形成 条件
影响
带状，底面光滑 ，背面呈毛茸状
剪切滑移尚未达 到断裂程度
加工塑性材料， 切削速度较高， 进给量较小， 刀具前角较大
切削过程平稳， 表面粗糙度小， 妨碍切削工作， 应设法断屑
节状，底面光滑有裂 纹，背面呈锯齿状
变形程度表示方法
变形系数
切削层经塑性变形后，厚度增加，长度缩小，宽度基本 不变。可用其表示切削层的变形程度。
◆ 厚度变形系数
h
hch hD
◆ 长度变形系数
L
LD Lch
Lch LD
切屑与切削层尺寸
第一节 金属切削过程及切屑类型
根据体积不变原理，则
h
lc lch
hch hDOMຫໍສະໝຸດ sin(90 OM sin
第二章 金属切削基本理论及应用
第一节 金属切削过程及切屑类型
金属切削过程是指在刀具和切削力的作用下形成切屑的过 程，在这一过程中，始终存在着刀具切削工件和工件材料抵抗切 削的矛盾，产生许多物理现象，如切削力、切削热、积屑瘤、刀 具磨损和加工硬化等。
第一篇-第二章 金属切削过程
该区域对工件表面的残余应力以 及后刀面的磨损有很大的影响。 第一变形区
剪切角Φ ：剪切面与切削速 度方向间的夹角称为剪切角。 当切削速度增大时，OA与 OM会慢慢靠近， Φ减小。
三、切削的变形及影响因素
1. 变形系数：
厚度变形系数：
h
பைடு நூலகம்
h ch hD
长度变形系数：
l
第二章 金属的切削过程
一、概述
1. 刀具挤压工件，产生变形 2. 滑移 3. 挤裂 4. 切离
二、切削变形区
第一变形区：（基本变形区） OA~OM之间的区域，是切削 第三变形区： 第二变形区： 过程中的主要变形区，是切削 工件已加工表面与刀具后刀面之 切屑底层与前刀面之间的摩擦 力和切削热的主要来源。 间的挤压、摩擦变形区域。 变形区。主要影响切屑的变形 主要特征： 造成工件表面的纤维化与加工硬 和积屑瘤的产生。 化。 剪切面的滑移变形
4. 蹦碎切屑：
形成原因： 形状： 特点： 产生条件： 材料塑性差，抗拉 切削过程不平稳， 切屑呈不规则 强度低，受前刀面。 切削脆性材料 切削力波动大，有 的碎块状。 挤压时几乎没有塑 冲击，振动大，已 性变形便脆断成不 加工表面粗糙。 规则的碎块。
五、积屑瘤
“在一定的温度和压力 下,切削塑性金属时,切 屑底层与前刀面粘结发 生冷焊现象,使一部分切 3. 对切削过程的影响： 屑粘结在前刀面上,形成 ① 积屑瘤代替刀刃进行切削，保护 积屑瘤”。 了刀刃，增大了前角。 2. 产生条件： 1. 特点：
形成原因： 产生条件： 特点： 形状： 切速高，切削层未及充 切削塑性材料、切削 切削过程变形小，切 连绵不断呈带状，切 分变形即变为切屑，剪 速度高、切削厚度较 削力小且稳定；已加 屑底面很光滑而背面 切面上的应力还未达到 小、前角大。 呈毛茸状。 工表面粗糙度低。对 破坏值，因此只有塑性 生产安全有危害。 滑移而无断裂；前角大， 则刀具锋利；hD小则切 削力小。故易得带状切 屑。
金属切削过程
(3)单元切屑 (3)单元切屑
在挤裂切屑的剪切面上，裂纹 扩展到整个面上，则整个单 元被切离，成为梯形单元切 屑。 如果改变挤裂切屑条件，进一 步减小前角，减低切削速度， 或加大切削厚度，就可以得 到单元切屑；反之则可以得 到带状切屑。
(4)崩碎切屑 (4)崩碎切屑
这是属于脆性材料的切屑 (加工灰铸铁、脆钢) 加工灰铸铁、脆钢) 塑性变形很不充分，即突然 崩裂而成为小块或粉末状 切屑。
1.3.2积屑瘤Built1.3.2积屑瘤Built-Up Edge
1.积屑瘤的形成 1.积屑瘤的形成 在切削区，金属材料层受到强烈的挤压和摩 擦，正压力和摩擦系数的乘积，即内摩擦 力大于金属材料的剪切强度，切屑底部一 部分金属就撕裂下来粘接在刀尖附近的表 面上，逐渐积成积屑瘤。
(1)积屑瘤特征 (1)积屑瘤特征
切屑的形成过程是工件受 到刀具的挤压而崩碎，无 塑性变形。如图：
A D
C B
滑移面AB，CD等与作用力P的方向大致呈45° 滑移面AB，CD等与作用力P的方向大致呈45°左右 角度。 AB，CD两侧还会产生一系列滑移面。 AB，CD两侧还会产生一系列滑移面。
1.3金属切削过程 1.3金属切削过程
金属切削过程是由挤压而产生的剪切过程。 这是俄国学者在1870年定义的 这是俄国学者在1870年定义的 在这个过程中会产生切屑，积屑瘤，切削力， 加工硬化和刀具磨损等物理现象。
1.3.1切削过程及切屑种类 1.3.1切削过程及切屑种类 1.切屑形成过程 1.切屑形成过程
(3)刀具角度 (3)刀具角度
1)前角增加，切削力减小。 1)前角增加，切削力减小。
切削力
γ0
2)后角增加，切削力减小。 2)后角增加，切削力减小。 3)主偏角kr增加，主切削力Fz减小，进给力Fx 3)主偏角k 增加，主切削力F 减小，进给力F 增加，切深抗力F 增加，切深抗力Fy减小。
金属切削过程
• ★ 磨粒切削刃几何形状不确定（通常刃口 前角为－60～ －85°） • ★ 磨粒及切削刃随机分布 • ★ 磨削厚度小（＜几μm），磨削速度高， 磨削点瞬时温度高（达1000℃以上）
磨削过程大致分为三个阶段：
1.滑擦阶段 工件表层产生弹
性变形和热应力
2.刻划阶段 产生塑性变形沟痕 隆起现象和热应力 3.切削阶段 切削厚度、切应力 和温度达一定值， 材料明显滑移形成切屑。
影响积屑瘤形成的主要因素
• 1、工件材料塑性韧性越好，越易形成； • 2、材料一定时，切削速度是主要因素，在 20m/min左右时最易形成； • 3、刀具前角、进给量影响； • 4、温度条件。
影响切削过程的主要因素
• 切削加工时，工件材料抵抗刀具切削所产 生的阻力称为切削力。它的主要来源有： 一方面是工件上的切削层产生的变形抗力； 另一方面是工件与刀、切屑与刀具的摩擦 力。通常把它分解为主切削力、背向力和 进给力三个分力。
影响切削力的因素
• 影响切削力的因素很多，主要有以下几个方面。 • （1）工件材料 工件材料的强度，硬度，加工硬化能力 以及塑性变形的程度都对切削力产生影响。一般材料的强 度愈高，硬度越大，加工硬化性越强，塑性变形越大，加 工此材料所需的切削力也越大。 • （2）切削用量 切削用量中对切削影响最大的是背吃刀 量，其次是进给量，切削速度影响最小。 • （3）刀具几何参数 • 刀具前角 • 在刀具几何参数中，前角γO对切削力影响最大。切削力 随着前角的增大而减小。这是因为前角的增大，切削变形 与摩擦力减小。 • 切削力相应减小。
三、砂 轮
（一） 砂轮的特性要素与选择 砂轮是用各种类型的结合剂把磨料粘合起来， 经压坯、干燥、焙烧及车整而成的磨削工具。因 此，砂轮由磨料、结合剂及气孔三要素组成。 1．磨料 普通砂轮所用的磨料主要有刚玉类和碳化硅类， 表 9-1 列出了常用磨料的名称、代号、主要性能和用 途。
金属切削过程
四、切屑的变形评价
1. 厚度变形系数：
h
h ch hD
式中：hch——切屑厚度
hD ——切削层厚度
金属切削原理及刀具
四、切屑的变形评价
2. 长度变形系数：
l
lc l ch
式中：lc ——切削层长度
lch——切屑长度
金属切削原理及刀具
四、切屑的变形评价
3. 变形系数：
金属切削原理及刀具
第三章 金属切削过程 (the cutting process)
5、晶格的微观变形： 晶粒剪切滑移挤压示意
正常晶格
晶格拉伸
滑移
破坏
金属(material) 切屑(chips)
金属切削原理及刀具
金属切削过程：就是工件的被切削层金属在刀 具前刀面的推移下，沿着剪切面(即滑移面)产生剪 切变形并转变为切屑的过程。
3、“笨刀”切削模型
τ F
此时前角为0，后角也为0，相当于对金属进行正挤压，同样在 正压力的作用下，金属先后产生弹性变形、塑性变形，沿滑移面产 生剪切破坏。特点：一侧是自由的，故金属只能沿一侧分离成为切 金属切削原理及刀具 屑。
第三章 金属切削过程 (the cutting process)
3、理想剪切模型(the ideal cutting model)
F F ns F n F f
F s F ns F 前刀面上受正压力F nF s fF ns F n F f 和摩擦力
Ac
sin cos( 0 )
F s F ns F n F f
Fr
F F ns F n F ss F ns F n F rf
F s F ns F n F
金属切削过程与刀具的基本知识
金属切削过程与刀具的基本知识金属切削是一种将金属材料通过切削刀具的作用使其达到需要形状和尺寸的工艺。
金属切削工艺是机械加工的主要方法之一，广泛应用于制造业的各个领域。
本文将详细介绍金属切削过程与刀具的基本知识。
一、金属切削过程启动阶段是切削过程开始时，切削速度较低，金属会发生初步塑性变形。
切削力和切削温度相对较低。
稳定阶段是切削速度逐渐增加，形成连续的切屑，金属在切削面产生变形，切削力和切削温度达到稳定状态。
断裂阶段是切削过程接近结束时，切削力和切削温度急剧增大，金属开始断裂，切削面出现划痕。
切削过程中，切削力对刀具与工件的影响很大。
切削力的大小与切削速度、前进速度、切削深度等因素有关。
合理控制切削力可以延长刀具的使用寿命，提高切削效率。
切削温度是切削过程中的另一个重要参数。
切削温度的高低对刀具寿命和加工精度有很大影响。
高温会使刀具磨损加剧，降低其硬度和强度，导致切削质量下降。
切削速度是切削过程中的重要参数之一，它直接影响到切削效率和切削质量。
切削速度越高，切削效率越高，但也会引起刀具温度升高，容易引发刀具的磨损和断裂。
切削速度的选择要根据工件材料的硬度、刀具材料的性能及切削条件等因素进行合理搭配。
刀具是进行金属切削的工具，它的质量和性能直接影响到切削过程的效果。
下面介绍几个关于刀具的基本知识。
1.刀具的结构：刀具通常由刀柄、刀片和刀片夹持装置组成。
刀柄是刀具的主体部分，可以用来固定和传递力量。
刀片是刀具的工作部分，负责进行金属切削。
夹持装置用来固定刀片在刀柄上。
2.刀具材料：刀具材料通常需要具备高硬度、高强度、耐磨性、耐高温性、抗断裂性等特性。
常见的刀具材料有硬质合金、高速钢、陶瓷、CBN、PCD等。
3.刀片的形状：刀片的形状多样，常见的有直刃刀片、弧形刀片、切槽刀片、钻孔刀片等。
刀片的形状要根据具体的切削任务选择，以提高切削效果。
4.刀具寿命：刀具寿命是指刀具从开始使用到不能继续使用的总时间。
切削过程
图1-35 卷屑槽的卷屑机理
15
图1-36
卷屑槽的截面结构
16
图1-37 卷屑槽方向
图1-38 刃倾角对排屑方向的影响
17
图1-39
C形屑折断形式
18
图1-40 精车时的长螺卷屑
19
图1-41 发条状切屑碰到工件切削表面上折断
20
图1-42 C形切屑撞在工件上折断
21
图1-43 切屑碰在后刀面上折断
①脆性刀具材料破损 刀具破损前，刀具切削部分无明显的塑性变形，称为脆性破 损。硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具材料的硬度 高、脆性大常发生脆性破损，一般表现分为以下几种形式： 崩刃、 碎裂、 剥落、热裂。
②塑性刀具材料破损 由于高温高压的作用，刀具会因切削部分发生塑性流动而迅 速失效，称为塑性破损。形式：卷刃（塑性变形使刀具几何 角度）变化）、烧刃（刀具材料金相组织变化）。
22
1.2.3 切削力
（1）切削力的来源
图1-44 切削力的来源
23
（2）切削合力和分力
切削力分解为三个互相垂直的分力： 切削力Fcc——切削合力在主运动方向上的分力， 或称切向分力。 背向力Fp—— 切削合力在垂直于工作平面上的分力， 或称径向力。 进给力Ff—— 切削合力在进给方向上的分力， 或称轴向力。
6
（4）剪切滑移变形的度量 一般采用剪切角φ 、变形系数∧h和剪应变ε 三个参 数来衡量。
图1-22 金属切削层滑移过程示意图
7
变形系数定义为切屑厚度hch与切削层厚度hD之比， 或用切削层长度lc与切屑长度lch之比。
图1-23 变形系数Λ h的计算参数
8
剪应变也称相对滑移，ε =NP/MK 。
第2章 金属切削过程
⑶主偏角 主偏角κ r 对主切削力影响不大，对吃刀抗力和进给抗 力影响显著（ κr ↑—— Fp↓，Ff↑）
切削力/ N
2200
1800
1400 1000
κr - Fc
κr – Ff κr – Fp
FC—— 切削力(Fz) Ff—— 进给力(Fx) FP—— 背向力(Fy)
600 200 30 45 60
进给力Fx (Ff)
也称轴向分力，用Fx表示—总切削力在进给方 向的分力，是设计机床进给机构不可缺少的参数。 背向力 Fy（Fp） 也称径向分力，用Fy表示 —总切削力在垂直于
工作平面方向的分力，是进行加工精度分析、计算
系统刚度，分析工艺系统振动所必须的参数。
三个分力FC、Ff、FP与合力F 合力F ＝
2、切削温度的分布
★ 切削塑性材料 ：
前刀面靠近刀尖处温度最高。
★ 切削脆性材料： 后刀面靠近刀尖处温度最高
750 ℃
刀 具
2.3.3 影响切削温度的主要因素
1.切削用量对刀具温度的影响
切削温度与切削用量的关系式为：
θ ＝ Cθ VcZθ fyθ apxθ 三个影响指数 zθ ＞yθ ＞xθ ，说明切削速度对切削 温度的影响最大，背吃刀量对切削温度的影响最小。
C区是刀尖区，由于散热差，强度低，磨损 严重，磨损带最大宽度用VC表示 B区处于磨损带中间，磨损均匀，最大磨损 量VBmax；
3.边界磨损
N区处于切削刃与待加工表面的相交处，磨 损严重，磨损量以VN表示，此区域的 磨损也叫边界磨损
2.4.2 刀具磨损的主要原因
1. 硬质点磨损
工件材料中含有硬质点杂质，在加工过程中会将刀具表面划伤， 造成机械磨损。低速刀具磨损的主要原因是硬质点磨损。
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金属切削过程是工件和刀具相互作用的过程。
对刀具的基本要求是：应具有适当的几何参数即切削角度，刀具材料对工件具有一定的切削能力。
一：金属切削加工的基本概念用于刨削、二：刀具角度一）刀具切削部分的组成外圆车刀是最基本、最典型的切削刀具，其切削部分（又称刀头）由前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃和刀尖所组成。
其定义分别为：（1）前面刀具上与切屑接触并相互作用的表面。
（2）主后面刀具上与工件过渡表面相对并相互作用的表面。
（3）副后面刀具上与已加工表面相对并相互作用的表面。
（4）主切削刃前刀面与主后刀面的交线。
它完成主要的切削工作。
（5）副切削刃前刀面与主后刀面的交线。
它配合主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面。
（6）刀尖主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃。
它可以是小的直线段或圆弧。
具体参见切削运动与切削表面图和车刀的组成图。
其它各类刀具，如刨刀、钻头、铣刀等，都可以看作是车刀的演变和组合。
（二）确定刀具角度的参考平面刀具要从工件上切下金属，必须具有一定的切削角度，也正是由于切削角度才决定了刀具切削部分各表面的空间位置。
要确定和测量刀具角度，必须引入三个相互垂直的参考平面，如图示。
（1）切削平面通过主切削刃上某一点并与工件加工表面相切的平面。
（2）基面通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向相垂直的平面。
（3）正交平面通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面。
切削平面、基面和正交平面共同组成标注刀具角度的平面参考系。
常用的标注刀具角度的参考系还有法平面参考系、背平面和假定工作平面参考系。
（三）刀具的标注角度刀具的标注角度是制造和刃磨刀具所需要的，并在刀具设计图上予以标注的角度。
刀具的标注角度主要有五个，以车刀为例，表示了几个角度的定义。
刀尖为主切削刃上最高点是，（四）刀具的工作角度在实际的切削加工中，由于刀具安装位置和进给运动的影响，上述标注角度会发生一定的变化。
角度变化的根本原因是切削平面、基面和正交平面位置的改变。
以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度，又称实际角度。
三：刀具种类.一）刀具分类由于机械零件的材质、形状、技术要求和加工工艺的多样性，客观上要求进行加工的刀具具有不同的结构和切削性能。
因此，生产中所使用的刀具的种类很多。
刀具常按加工方式和具体用途，分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具和磨具等几大类型。
刀具还可以按其它方式进行分类，如按所用材料分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼（CBN）刀具和金刚石刀具等；按结构分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复合刀具等；按是否标准化分为标准刀具和非标准刀具等。
（二）常用刀具简介1.车刀车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具。
它可以在车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔，也可用于切槽和切断等。
车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装配式车刀和机械夹固刀片的车刀。
机械夹固刀片的车刀又可分为机床车刀和可转位车刀。
机械夹固车刀的切削性能稳定，工人不必磨刀，所以在现代生产中应用越来越多。
5.1.3 刀具材料和刀具主要几何角度5.1.3．1刀具材料1.对刀具材料的基本要求刀具材料是指刀具切削部分的材料，在切削时要承受高温、高压、强烈的磨擦、冲击和振动，因此，刀具切削部分的材料应具备以下基本性能：(1) 高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。
刀具材料的常温硬度，一般要求在60HRC以上。
(2) 高的耐磨性以便维持一定的切削时间，一般刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。
(3) 足够的强度和韧性以便承受切削力、冲击和振动，避免产生崩刃和折断。
(4) 高的耐热性（热稳定性）耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度、强度不变的能力。
(5) 良好的工艺性能以便制造各种刀具，通常刀具材料应具有良好的锻造性能、热处理性能、焊接性能、磨削加工性能等。
2.常用刀具材料常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金等。
(1) 碳素工具钢（如T10、T12A）及合金工具钢（如9SiCr）特点是淬火硬度较高，价廉。
但耐热性能较差，淬火时易产生变形，通常只用于手工工具及形状较简单、切削速度较低的刀具。
(2) 高速钢高速钢是含有较多W、Mo、Cr、V 等元素的高合金工具钢。
高速钢具有较高的硬度（热处理硬度可达HRC62-67）和耐热性（切削温度可达500-600°C）。
它可以加工铁碳合金、非铁金属、高温合金等广泛的材料。
高速钢具有高的强度和韧性，抗冲击振动的能力较强，适宜制造各类刀具。
但因耐热温度较硬质合金低，故不能用于高速切削。
常用牌号分别是W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等。
(3) 硬质合金硬质合金是在高温下烧结而成的粉末冶金制品。
具有较的硬度(70～175HRC)，能耐850℃～1000℃的高温，具有良好的耐磨性和耐热性以及高硬度。
因而其切削速度比高速钢刀锯提高2到3倍，主要用于高速切削，但其强度、韧性和工艺性不如高速钢，因此通常将硬质合金焊接或机械夹固在刀体（刀柄）上使用（如硬质合金车刀）。
常用的硬质合金有钨钴类（YG类）、钨钛钴类（YT类）和钨钛钽（铌）类硬质合金（YW类）三类。
①钨钴类硬质合金（YG类）YG类硬质合金主要由WC和Co组成，YG类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性较好，不易崩刃，很适宜切削切屑呈崩碎状的铸铁等脆性材料。
常用的牌号有YG3、YG6、YG8等。
其中数字表示Co含量的百分比，Co含量少者，较脆、较耐磨。
YG8用于粗加工，YG6和YG3用于半精加工和精加工。
②钨钛钴类硬质合金（YT类）YT类硬质合金主要由WC、TiC和Co组成，它里面加入了碳化钛后，增加了硬质合金的硬度、耐热性、抗粘结性和抗氧化能力。
但由于YT类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性较差，故主要用于切削普通碳钢及合金钢等塑性材料。
常用的牌号有YT5、YT15、YT30等。
其中数字表示TiC含量的百分比,TiC的含量越多，韧性越小，而耐磨性和耐热性越高。
其中TY5一般用于粗加工，YT15和YT30用于半精加工和精加工。
③钨钛钽（铌）类硬质合金（YW类）它是在普通硬质合金中加入了碳化钽或碳化铌，从而提高了硬质合金的韧性和耐热性，使其具有较好的综合切削性能。
YW类硬质合金主要用于不锈钢、耐热钢、高锰钢的加工，也适用于普通碳钢和铸铁的加工，因此被称为通用型硬质合金，常用的牌号有YW1、YW2等。
陶瓷与超硬材料都是今年来涌现出来的新型刀具材料，它们无论在硬度、耐磨性、耐热性等方面都胜过传统的刀具材料。
5.1.3．2刀具主要几何角度及选择金属切削刀具切削部分的结构要素、几何角度与斧头等刀具有许多共同的特征。
如图5-3，各种多齿刀具或复杂刀具，就其一个刀齿而言，都相当于一把斧头的刀头。
现以熟悉的车刀为例说明刀具主要几何角度。
硬质合金外园车刀1．车刀切削部分的组成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（如图5-4）。
(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) 主切削刃刀具上前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃。
(5) 副切削刃刀具上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。
四：刀具材料刀具切削性能的好坏，取决于构成刀具切削部分的材料、几何形状和刀具结构。
刀具材料对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有很大影响，因此十分重要。
1.刀具材料应具备的性能刀具切削部分的材料在切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动，因此应具备以下基本性能：高的硬度、高的耐磨性、足够的强度和韧性、高的耐热性（热稳定性）、良好的热物理性能和耐热冲击性能和良好的工艺性能和经济性。
2.常用刀具材料（1）高速钢—具有较高的热稳定性、高的强度，刀具制造工艺简单。
（2）硬质合金—具有高耐磨性和高耐热性，但抗弯强度低、冲击韧性差，很少用语制造整体刀具。
（3）陶瓷材料—硬度高、耐用度高，还可用于冲击负荷下的粗加工，切削效率显著提高。
五：刀具选用1.刀具种类的选择刀具种类主要根据被加工表面的形状、尺寸、精度、加工方法、所用机床及要求的生产率等进行选择。
2.刀具材料的选择刀具材料主要根据工件材料、刀具形状和类型及加工要求等进行选择。
3.刀具角度的选择刀具角度的选择主要包括刀具的前角、后角、主偏角和刃倾角的选择。
（1）前角前角γo对切削的难以程度有很大影响。
增大前角能使刀刃变得锋利，使切削更为轻快，并减小切削力和切削热。
但前角过大，刀刃和刀尖的强度下降，刀具导热体积减少，影响刀具使用寿命。
前角的大小对表面粗糙度、排屑和断屑等也有一定影响。
工件材料的强度、硬度低，前角应选得大些，反之小些；刀具材料韧性好（如高速钢），前角可选得大些，反之应选得小些（如硬质合金）；精加工时，前角可选得大些。
粗加工时应选得小些。
（2）后角后角α的主要功用是减小后刀面与工件间的摩擦和后刀面的磨损，其大小o对刀具耐用度和加工表面质量都有很大影响。
一般，切削厚度越大，刀具后角越小；工件材料越软，塑性越大，后角越大。
工艺系统刚性较差时，应适当减小后角，尺寸精度要求较高的刀具，后角宜取小值。
（3）主偏角的大小影响切削条件和刀具寿命。
在工艺系统刚性很好时，减小主偏角κr宜取小值；在工件主偏角可提高刀具耐用度、减小已加工表面粗糙度，所以κr刚性较差时，为避免工件的变形和振动，应选用较大的主偏角。
（4）副偏角副偏角κ'的作用是可减小副切削刃和副厚刀面与工件已加工表面之间的r摩擦，防止切削振动。
κ'的大小主要根据表面粗糙度的要求选取。
r（5）刃倾角主要影响刀头的强度和切屑流动的方向。
刃倾角λs图5－5 测量车刀的辅助平面2．车刀切削部分的主要角度（1）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，如图5-5所示。
1）切削平面Ps 切削平面是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P r基面是过主切削刃某一选定点并平行于刀杆底面的平面。
3）正交平面P0主剖面是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。
图5-6 车刀的主要角度(2) 车刀的主要几何及其选择（请看）前角在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。
前角的正负方向按图1）前角示规定表示，即刀具前刀面在基面之下时为正前角，刀具前刀面在基面之上时为负前角。