刀具角度的功用与选择

1、角度功用选择原那么前角0影响切削变形和切削力的 大小、刀具耐用度和加工外表的 质量。增大前角能使刀刃变得锋 利，使切削更为轻快，可以减小 切削变形和摩擦，从而减小切削 力和切削功率，切削热也少，力口 工外表质量咼。但增大前角会使 刀刃和刀尖强度下降，刀具散热 体积减小，影响刀具的耐用度。 前角的大小对外表粗糙度、排屑 及断屑等也有一疋影响。(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

2、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。 工件材料强度咼时，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。(2)根据刀具材料选择前角。刀具材料 的抗弯强度和冲击韧性较低时应选较小的前 角。通常硬质合金车刀的前角在 5°+20 ° , 高速钢刀具比硬质合金刀具的合理前角约大 5。10。，而陶瓷刀具的前角一般取5°

3、15 °。(3 )根据加工性质选择前角。粗加工时， 特别是断续切削或加工有硬皮的铸、锻件时， 不仅切削力大，切削热多，而且承受冲击载何， 为保证切削刃有足够的强度和散热面积，应适 当减小前角。精加工时，为使切削刃锋利、减 小切削变形和获得较咼的外表质量，前角应取 得较大一些。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。后角0减小后刀面与工件的摩擦 和后刀面的磨损，其大小对刀具 耐用度和加工外表质量都有很 大影响。后角增大，摩擦减小， 刀具磨损减少，也减小了刀具刃 口的钝圆弧半径，提咼了刃口锋 利程度，易于切下薄切屑，从而

4、可减小外表粗糙度，但后角过大(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，那么后角应愈小；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的圆盘铳刀后角=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，切会减小刀刃强度和散热能力。削层上被切削刃的钝圆半径挤压而留在已加 工外表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。假设增大后角， 就可减小刃口钝圆半径，使刃口锋利，便于切 下薄切屑，可提咼刀具耐用

5、度和加工外表质 量。(2) 适当考虑被加工材料的力学性能。 工件材料的硬度、强度较高时，为保证切削刃 强度，宜选取较小的后角；工件材料的硬度较 低、塑性较大以及易产生加工硬化时，主后刀 面的摩擦对已加工外表质量和刀具磨损影响 较大，此时应取较大的后角； 加工脆性材料时， 切削力集中在刀刃附近，为强化切削刃，宜选取较小的后角。(3) 考虑工艺系统的刚性。工艺系统刚 性差，易产生震动，为增强刀具对震动的阻尼， 应选取较小的后角。(4) 考虑加工精度。对于尺寸精度要求 高的精加工刀具(如铰刀等)，为减小重磨后 刀具尺寸的变化，保证有较高的耐用度，后角 应取得较小。车削一般钢和铸铁时，车刀后角常选用4

6、。8°主偏角r、 副偏角fr主偏角和副偏角对刀具耐 用度影响很大。减小主偏角和副 偏角可使刀尖角r增大，刀尖强 度提高，散热条件改善，因而刀 具耐用度咼。还可降低加工外表 残留面积的高度，故可减小加工 外表的粗糙度。主偏角和副偏角 还会影响各切削分力的大小和 比例。如车削外圆时，增大主偏 角，可使背向力 Fp减小，进给 力Ff增大，因而有利于减小工 艺系统的弹性变形和震动。工艺系统刚性较好时，主偏角宜取较小 值，女口 r=30。45。，例如选用45 °偏刀； 当工艺系统刚性较差或强力切削时，一般取 r=60。75。，例如选用75。偏刀。车削细 长轴时，取r=90。93 &#

7、176; ,以减小背向力Fp。副偏角的大小主要根据外表粗糙度的要求选取，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°。刃倾角s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 屑流向待加工外表，可防止缠绕 和划伤已加工外表，对精加工和 半精加工有利，刃倾角为负值 时，切削中切屑流向已加工表加工一般钢料和铸铁时，无冲击的粗车取 s=05 ，精车取 s=0+5;有冲击负何时，取s=515;当冲击特别大时，取s=30 °45 °。切削高强度钢、冷硬钢时， 为提高刀头强度，可取 s=30 °10 °。面，容易缠绕和划伤已加工表 面。负刃倾角有利于提高刀尖强 度。刃倾角为负值时，切削运动 中刀具与工件接触的瞬间，刀具切削刃中部先接触工件，刀尖后 接触工件，尤其是断