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。
刀具的几何角度对加工的影响
后角的选择原则：
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。
刀具的几何角度对加工的影响
② 精加工时切削用量的选择原则 首先根据粗加工 后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗 糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐 用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。
钻孔时
ap = dm/2
例题：
车外圆时工件加工前直径为62mm，加工后直径为56 mm，工件转速为4r/s，刀具每秒钟沿工件轴向移动2mm，
求v、f、ap。
解：
v =πdn/1000 = π·62·4/1000 = 0.779 m/s f = vf /n = 2/4 = 0.5 mm/r ap = (dw-dm)/2=(62-56)/2=3 mm
2. 切削宽度 aw aw＝ ap/sinκr
3. 切削层面积 Ac ( κ'r = 0) Ac＝ ac aw＝ f ap
切削层
正切屑与倒切屑
正切屑： ac≤ aw
倒切屑： ac＞aw
产生倒切屑的情况下，主要 切削工作以由原来的副切削刃承 担，此时，原副切削刃上刀具的 副前角 、副刃倾角对切削过程的
漯河第一中等专业学校
段克华
一、金属切削的基本知识
金属切削的基本知识 切削运动和工件加工表面
主运动
切下切屑形成工件表面形状所需要的最 基本运动，速度最高、消耗功率最多。
进给运动
使切削工具不断切下切屑所需要的运动
待加工表面 即将切去切屑的表面
过渡表面
切削刃正在切削着的表面
已加工表面 已切去切屑的表面
副偏角的选择原则：
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。
刀具的几何角度对加工的影响
刃倾角的选择原则：
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。
刀具的几何角度
在正交平面内测 量的角度
（1）前角γo
前面与基面的夹角
r （2）后角αo
主后面与切削平面的夹角
（3）楔角βo
前面与主后面的夹角
0 90 ( 0 0 )
刀具的几何角度
在基面内测量的 角度
（1）主偏角κr
主切削刃与进给速度方向 的夹角，恒为正。 r
（2）副偏角κr ˊ
副切削刃与进给速度反方向 的夹角，恒为正
(m/s 或 m/min)
主运动为旋转运动
v =πd n/1000
往复运动
v = 2Lnr /1000
L-刀具或工件作往复直线运动的行程长度
nr－刀具或工件每分钟（或每秒钟）往复的次数
2. 进给量 f
进给速度 vf=n f （mm/s 或 mm/
车削外圆时
ap = (dw-dm)/2
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。
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。
刃倾角 刃倾角主要影响切屑流向和刀尖强度。
刀具的几何角度对加工的影响
前角的选择原则：
①工件材料：塑性材料选用较 大的前角；脆性材料选用较小 的前角。
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。
主偏角的选择原则：
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。
刀具的几何角度对加工的影响
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。
刃倾角对排屑方向的影响
切削层
切削层参数
由切削刃正在切削的这一层金属叫作切削层。切削层的 截面尺寸称为切削层参数。它决定了刀具切削部分所承受的 负荷和切屑尺寸的大小，通常在基面Pr内度量。
1. 切削厚度 ac (λs= 0) ac＝ f sinκr
切削刀具
刀具的组成
三面
前刀面Aγ 后刀面Aα 副后刀面A α′
两刃
主切削刃 S 副切削刃 S′
一尖
过渡刃
刀具角度的参考系
(1) 基面pr
过切削刃上的某个选定点且垂直于主 运动方向的平面
(2)切削平面ps
过切削刃上的某个选定点且垂直于基
面的平面
(3)正交平面po
过切削刃上的某个选定点且同时垂直 于基面和切削平面的平面
根据加工性质、加工要求、工件材料及刀具材料和尺寸查切 削用量手册并结合实践经验确定，并考虑：
（1）生产效率 （2）机床特性（机床功率） （3）刀具差异（刀具耐用度） （4）加工表面粗糙度
车削加工切削用量的选择
切削用量选择原则
① 粗加工时切削用量的选择原则 首先选取尽可能 大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制 条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐 用度确定最佳的切削速度。
金属切削的基本知识 切削运动和工件加工表面
平面刨削的切削运动与加工表面
机床类型 数控车床 数控铣床
数控磨床
数控镗床
各种机床的主运动和进给运动
主运动 主轴（工件） 主轴（刀具）
主轴（砂轮刀具）
主轴（刀具）
进给运动 刀架
工作台
工作台（或砂轮轴），视磨床种类而 定
工作台
切削用量三要素
1. 切削速度 v
（3）刀尖角εr
主切削刃与副切削刃的夹角
r 180 (kr kr' )
刀具的几何角度
在切削平面内测 量的角度
刃倾角λs
主切削刃与基面的夹角 r
刀具的几何角度对加工的影响
刀具角度
角度的作用
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。
后角
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。
影响，比前角 、刃倾角更为重
要。这说明，在刀具切削时判定 主切削刃和副切削刃除与切削运 动有关外，还与切削层尺寸参数 有关 。
二、车削加工切削用量的选择
车削加工切削用量的选择
切削用量选择原则
切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质 量和加工成本均有显著影响。数控加工中选择切削用量时，就 是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床性能 和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。