刀具的基本知识一、运动及切削要素.......................................................................................................... - 3 -1、切削运动................................................................................................................................ - 3 -2、切屑要素................................................................................................................................ - 3 -3、刀具切削部分的几何参数.................................................................................................... - 4 -4、刀具几何角度及其对切屑的影响........................................................................................ - 4 -5、刀尖型式的选择（过渡刃的选择）............................................................................ - 8 -二、刀具的材料.......................................................................................................................... - 9 -1. 刀具材料应具备的性能................................................................................................. - 9 -2.常用刀具材料................................................................................................................... - 9 -三、金属切削加工中的主要现象及规律................................................................................ - 12 -1、切屑的形成.................................................................................................................. - 12 -2、切削中的变形.............................................................................................................. - 12 -3、切屑的种类及断屑...................................................................................................... - 13 -1．积屑瘤的成因.............................................................................................................. - 15 - 2．积屑瘤对切削过程的影响.......................................................................................... - 15 -3. 积屑瘤的控制措施....................................................................................................... - 15 -一、运动及切削要素1、切削运动削运动分为主运动(它是切屑时最主要、消耗动力最多的运动，它是刀具与工件之间的相对运动)和进给运动(是指刀具与工件之间的附加运动，以保持切屑的连续进行)。
2、切屑要素（1）切屑要素Vc :是指切屑刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度，单位m/s或m/min 。
计算公式：其中n －－工件或刀具的转速，单位r/min; d ——工件或刀具选定点旋转直径，单位mm 。
（2）进给量f ：是指刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，可用工件每转所行程的位移量来表示，单位mm/r 。
进给速度Vf ：单位mm/s 或mm/min 。
Vf=nfn ——工件或刀具的转速，f ——进给量。
（3）背吃刀量a p （切屑深度）：是指垂直与进给速度的切屑深度的尺寸，单位mm,在车外圆时a p = （dw-dm ） 2其中dw ——待加工表面直径；dm ——已加工表面直径。
（4）切屑时间tm ：是指切屑时直接改变工件尺寸、形状等工艺过程所需要滴时间，单位min.它反映的是切屑效率高低的指标。
t m = πdlA1000a p fv c其中l ——刀具行程长度，单位mm ；A ——半径方向加工余量，单位mm 。
Vc= πdn = dn 10003183、刀具切削部分的几何参数刀具切削部分的组成要素刀杆：起夹持作用刀头:(三面)前刀面：切屑流过的表面。
主后刀面：刀具上与加工表面相对的表面。
副后刀面：刀具上与已加工表面相对的表面(两刃)主切削刃：刀具上前刀面与主后刀面的交线副切削刃：刀具上前刀面与副后刀面的交线(一尖)主切削刃与副切削刃的交点4、刀具几何角度及其对切屑的影响（1）刀具坐标系（正交平面参考系）：通过切削刃上选定点，垂直1) 基面pr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）。
：通过切削刃上选定点，2）切削平面ps垂直于基面并与主切削刃相切的平面。
3）正交平面po：通过切削刃上选定点，同时与基面和切削平面垂直的平面。
（2）刀具几何角度及其对切屑的影响1）基面中测量的刀具角度A 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。
B 副偏角κr′：副切削刃在基面上的投影与进给运动速度vf反方向之间的夹角。
○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，可选用车刀切屑部分的简单画法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。
主、副偏角的选择主偏角的选择原则是，在工艺系统刚度允许的情况下，选择较小的主偏角这样有利于提高刀具耐用度。
在生产中，主要按工艺系统刚性选取,见表5-3。
副偏角κr，主要是根据加工性质选取，一般情况下选取κr ´=10°～15°精加工时取小值。
特殊情况，如切断刀，为了保证刀头强度，可选κr´=1o～2o 。
○2工艺系统刚性较好时，主偏角取较小值；反之取较大值。
副偏角大小取决于表面粗糙度（5°〜15°)，粗加工时取大值，精加工取小值。
2）切削平面中测量的刀具角度A 刃倾角λs：主切削刃与基面之间的夹角。
（功用：(1)控制切屑的流向如图5-5所示如图5-5所示，当λS =0o 时，切屑垂直于切削刃流出；λS为负值时，切屑流向已加工表面；λS为正值时，切屑流向待加工表面图5-5(2)控制切削刃切入时首先与工件接触的位置如图5-6所示，(3)控制切削刃在切入与切出时的平稳性如图5-6所示，断续时，当刃倾角为零，切削刃与工件同时接触，同时切离，会引起振动；若刃倾角不等于零则切削刃上各点逐渐切入工件和逐渐切离工件，故切削过程平稳。
图5-6(4)控制背向力与进给力的比值刃倾角的选择○1选择刃倾角时，应按照刀具的具体工作条件进行具体分析，一般情况可按加工性质选取。
精车λs =0o～5o；粗车λs =0o～-5o；断续车削λs＝-30o～-45o；大刃倾角精刨刀λs＝75o～80o。
）○2加工一般钢料和铸铁，无冲击时：粗车λs ＝ 0°〜－5°，精车λs ＝ 0°〜+5°；有冲击时：λs ＝－5°〜－15°；特别大时：λs ＝－30°〜－45°。
切削加工高强度钢、冷硬钢时：λs ＝－30°〜－45°。
3）正交平面中测量的刀具角度A 前角γO：前面与基面之间的夹角。
（功用：增大前角能减小切削变形和摩擦，降低切削力、切削温度，减少刀具磨损，改善加工质量，抑制积屑瘤等。
但前角过大会削弱刀头强度和散热能力，容易造成崩刃。
因而前角不能太小，也不能太大，应有一个合理数值。
）○ 1切屑材料：工件材料强度、硬度较低时，应取较大前角，反之应取较小的前角。
加工塑性材料时，应取较大前角，加工脆性材料时，应取较小的前角。
刀具材料韧性好（高速钢），取较大前角，反之（硬质合金）取较小前角。
粗加工时，取较小前角，精加工时，取较大前角。
前刀面型式（图5-3 前刀面型式）（1）正前角平面型如图5-3a所示，正前角平面型式的特点为：制造简单能获得较锋利的刃口，但强度低，传热能力差。
一般用于精加工刀具、成形刀具、铣刀和加工脆性材料的刀具。
（2）正前角平面带倒棱型如图5-3b所示，倒棱是在主切削刃刃口处磨出一条很窄的棱边形成的。
倒棱可以提高刀刃强度、增强散热能力，从而提高刀具耐用度。
此时，切屑仍沿前刀面而不沿倒棱流出。
倒棱型式一般用于粗切铸锻件或断续表面的加工。
(3) 正前角曲面带倒棱型如图5-3c所示，这种型式是在正前角平面带倒棱的基础上，为了卷屑和增大前角，在前刀面上磨出一定的曲面而形成的，常用于粗加工或精加工塑性材料的刀具。