Pf之间的夹角。副偏角 kr’一般为锐角
四．在副切削刃的正交平面内测量的角度
•
副后角ao’ ：
•
副后角ao’ 是在副正交平面Po’上测量的副后面Aa’与副切削平面
Ps’ 之间的夹角。
例如：90度外圆车刀的偏角是90度。 45度车刀是45度。 75度粗车刀的主偏角是75度
4.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、主偏角副偏角和刃倾角的选择。
• 1．高速钢
•
高速钢是一种加入较多的钨、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。
有较高的热稳定性；有较高的强度、韧性、硬度和耐磨性；制造工艺简
单，容易磨成锋利的切削刃，可锻造。是制造钻头、成形刀具、拉刀、
齿轮刀具等的主要材料。
• 2．硬质合金
•
硬质合金由难熔金属化合物（如WC、TiC）和金属粘结剂（Co）
(以车刀为例)
两刃
一尖
前刀面 主后刀面 主切削刃 副切削刃 刀尖
刀具切削部分的几何外形
刀具结构
前刀面 切屑沿其流出的表面 后刀面 与工件加工表面相对的表面 副后刀面 与工件已加工表面相对的表面 主切削刃 前刀面与后刀面的交线 副切削刃 前刀面与副后刀面的交线 刀尖 主切削刃与副切削刃的交点
刀具切削角度的参考平面
角可提高刀具耐用度、减小已加工表面粗糙度，所以主偏角κr宜取小值；在工件刚
性较差时，为避免工件的变形和振动，应选用较大的主偏角。
• 四．副偏角
•
副偏角κr'的作用是可减小副切削刃和副后刀面与工件已加工表面之间的摩擦，
防止切削振动。副偏角κr'的大小主要根据表面粗糙度的要求选取。
• 五．刃倾角
•
刃倾角λs主要影响刀头的强度和切屑流动的方向。
• 二．后角
•
后角αo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，其大小对
刀具耐用度和加工表面质量都有很大影响。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。
• 三．主偏角
•
主偏角κr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
•
刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。
• 4．良好的工艺性
•
为了便于制造，要求刀具材料有较好的可加工性；如切削加工性、铸
造性、锻造性和热处理性等。
• 5．良好的经济性
•
在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超硬材料及涂层刀具材料
费用都较贵，但其使用寿命很长，在成批大量生产中，分摊到每个零件中
• 3．其它刀具材料
•
涂层刀具、 陶瓷、 金刚石、立方氮化硼等。
刀具的种类
刀具的种类
名称 整体式
特点
适用场合
用整体高速钢制造，刃口可磨得较锋利 小型车床或加工非铁金属
焊接式
焊接硬质合金或高速钢刀片，结构紧凑， 各类车刀特别是小刀具 使用灵活
机夹式
避免了焊接产生的应力、裂纹等缺陷， 外圆、端面、镗孔、切断、 刀杆利用率高。刀片可集中刃磨获得所 螺纹车刀等 需参数；使用灵活方便
的费用反而有所降低。因此在选用时一定要综合考虑。以最低的刀具成本，
满足加工需求，获取最大的经济效益。
刀具的性能与材料
• 常用的刀具材料
• 目前，生产中所用的刀具材料以高速钢和硬质合金居多。碳素工具钢 （如T10A、T12A）、工具钢（如9SiCr、CrWMn）因耐热性差，仅用 于一些手工或切削速度较低的刀具。
经粉末冶金法制成。
具有高耐磨性和高耐热性，但抗弯强度低、冲击韧性差，很少用于
制造整体刀具。它还可用于高速钢刀具不能切削的淬硬钢等硬材料。
• ISO将切削用的硬质合金分为三类：
• 1）YG(K)类，即WC-Co类硬质合金
• 2）YT(P)类，即WC-TiC-Co类硬质合金
• 3）YW(M)类，即WC-TiC-TaC-Co类硬质合金
• 一． 前角 前角γo对切削的难易以程度有很大影响。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。
余姚市职成教中心学校 数控校本教材 课件
制作人：彭华英
第二章 金属切削的基础知识——2.2刀具的几何参数
1.刀具切削部分的几何外形 2.刀具切削角度的参考平面 3.刀具的几何角度 4.刀具角度的选择 5.刀具的性能与材料 6.刀具的种类
刀具切削部分的几何外形
• 刀具切削部分的几何外形
三面
刀具结构
一、切削平面Ps 通过刀具刀刃上选定点，切于 工件过渡表面的平面，由刀刃在 该点处的切线和切削合成运动Ve 向量构成的平面。 二、基面Pr 通过刀刃上选定点，垂直于Ve 的平面。 三、正交平面Po 通过切削刃选定点，同时垂直 于基面和切削平面的平面。
刀具的几何角度
刀具的几何角度
一．正交平面Po上 测量的角度
可转位式
避免了焊接刀的缺点，刀片可快换转位； 大中型车床加工外圆、端 生产率高；断屑稳定；可使用涂层刀片 面、镗孔，特别适用于自
动线、数控机床
刀具的性能与材料
• 刀具的性能
• 1．高的硬度和硬度在HRC62以上；耐磨性表
示抵抗磨损的能力，它取决于组织中硬质点的硬度、数量和分布。
• 2．足够的强度和韧性
•
为了承受切削中的压力冲击和韧性，避免崩刀和折断，刀具材料应
具有足够的强度和韧性。
• 3．高耐热性
• 1． 前角γo ：
•
在正交平面Po上测量的刀具前刀面Ar 与基面Pr之间的夹角。
• 2． 后角αo ：
•
在正交平面Po上测量的刀具主后刀面 与切削平面Ps间的夹角。
• 3． 楔角β0 ：
•
前刀面与后刀面之间的夹角
。
二．切削平面Ps上测量的角度
•
刃倾角λs ：
•
在切削平面Ps上测量的刀具主切削刃S与基面Pr间的夹角。
•
刃倾角总为锐角，其正、负值的确定原则为：
•
当刀尖位于主切削刃的最高点时，刃倾角为正值；反之为负值。
三．在基面Pr上测量的角度
• 1．主偏角kr：
•
在基面Pr上测量的切削平面Ps与假定工作平面Pf之间的夹角。
• 2．副偏角 kr’ ：
•
副偏角 kr’是在基面Pr上测量的副切削平面Ps’ 与假定工作平面