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车刀,车刀是形状最简单的单刃刀具，其它各种复杂刀具都可以看作是车刀的组合和演变，有关车刀角度的定义，均适用于其它刀具车刀是由刀头(切削部分)和刀体(夹持部分)所组成车刀的切削部分是由三面、二刃、一尖所组成，即一点二线三面前刀面：切削时，切屑流出所经过的表面 主后刀面：切削时，与工件加工表面相对的表面 副后刀面：切削时，与工件已加工表面相对的表面 主切削刃：前刀面与主后刀面的交线它可以是直线或曲线，担负着主要的切削工 副切削刃：前刀面与副后刀面的交线一般只担负少量的切削工作 刀尖：主切削刃与副切削刃的相交部分为了强化刀尖，常磨成圆弧形或成一小段直线称过渡刃一 车刀的关键结构------车刀的一点二刃三面,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，如图所示1）切削平面——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——过主切削刃的某一选定点并平行于刀杆底面的平面 3）正交平面（截面）——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三个坐标平面相互垂直，构成一个空间直角坐标系。

车刀的主要几何角度1）前角(γ0 ) 前角是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前角一般在-5°～ 25°之间选取γ0,,基面,车刀的主要几何角度２）后角(α0 ) 在正交平面内测量的主后刀面与切削平面间的夹角后角不能为零度或负值，一般在6°～12°之间选取α0,γ0,,,A—A,进给方向,车刀的主要几何角度3）主偏角( Kr ) 在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角主偏角一般在30°～ 90°之间Kr,进给方向,,车刀的主要几何角度４）副偏角( Kr’ ) 在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角副偏角一般为正值Kr,进给方向,进给方向,,Kr’,,,,,,,,λS 基面,刀尖为主切刃上最高点，所以λS ＞0°,K 向,车刀的主要几何角度５）刃倾角(λS ) 在切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角当主切削刃呈水平时， λS =0°；刀尖为主切刃上最高点时， λS ＞0°；刀尖为主切削刃上最低点时， λS ＜0°。

刃倾角一般在-10°～5°之间选取K 向,1、在截面内测量的角度有：前角：前刀面与基面之间的夹角后角：后刀面与切削平面之间的夹角楔角：在主截面内前刀面与后刀面之间的夹角 2、在基面内测量的角度有：主偏角：主切削刃在基面上的投影与进给运动方向之间的夹角副偏角：副切削刃在基面上的投影与背离进给运动方向间的夹角刀尖角：主切削刃和副切削刃在基面上的投影之间的夹角 3、在切削平面内测量的角度有：刃倾角：主切削刃与基面之间的夹角车刀几何角度,小结：,二 车刀的主要几何角度的选择 1）前角(γ0 ) 选择的原则：前角的大小主要解决刀头的坚固性与锋利性的矛盾因此首先要根据加工材料的硬度来选择前角加工材料的硬度高，前角取小值，反之取大值其次要根据加工性质来考虑前角的大小，粗加工时前角要取小值，精加工时前角应取大值前角一般在-5°～ 25°之间选取γ0,,基面,通常，制作车刀时并没有预先制出前角（γ0） ，而是靠在车刀上刃磨出排屑槽来获得前角的排屑槽也叫断屑槽，它的作用大了去了——折断切屑，不产生缠绕； 控制切屑的流出方向，保持已加工表面的精度； 降低切削抗力，延长刀具寿命γ0,排屑槽,,由操作者刃磨出排屑槽,前角和前刀面形状的选择 （1） 前角的选择： 在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋利，同时也要兼顾刀刃的强度与耐用度。

刀具前角的合理选择，主要由刀具材料和工件材料的种类与性质决定前角的选择主要遵循以下原则: （1）加工塑性材料时，前角应取较大值；加工脆性材料时，应选用较小的前角 （2）工件材料的强度、硬度较低时，选用较大的前角；反之，选用较小的前角 （3）刀具材料坚韧性好时，前角应选大些（如高速钢车刀）；刀具材料 韧性差时，前角应选小些（如硬质合金车刀） （4）粗加工和断续切削时应选较小的前角，精加工时应选较大的前角 （5）车床－夹具－工件－刀具系统刚度差时应选较大的前角① 刀具材料 强度和韧性大的刀具材料可以选择大的前角，而脆性大的刀具甚至取负的前角 下图是不同刀具材料韧性的变化 ② 工件材料 加工钢件等塑性材料时，切屑沿前刀面流出时和前刀面接触长度长，压力与摩擦较大，为减小变形和摩擦，一般采用选择大的前角 加工脆性材料时，切屑为碎状，切屑与前刀面接触短，切削力主要集中在切削刃附近，受冲击时易产生崩刃，因此刀具前角相对塑性材料取得小些或取负值，以提高刀刃的强度③ 加工条件 粗加工时，一般取较小的前角； 精加工时，宜取较大的前角，以减小工件变形与表面粗糙度； 带有冲击性的断续切削比连续切削前角取得小。

④ 其它刀具参数 负倒棱（如右图角度γo1）的刀具可以取较大的前角 大前角的刀具常与负刃倾角相匹配以保证切削刃的强度与抗冲击能力 总之，前角选择的原则是在满足刀具耐用度的前提下，尽量选取较大前角2）前刀面形状、刃区形状及其参数的选择 ①、前刀面形状 A、正前角锋刃平面型 （右图） 特点：刃口较锋利，但强度差，γo不能太大，不易折屑 主要用于高速钢刀具，精加工 B、带倒棱的正前角平面型（右图） 特点：切削刃强度及抗冲击能力强，同样条件下可以采用较大的前角，提高了刀具耐用度 主要用于硬质合金刀具和陶瓷刀具，加工铸铁等脆性材料C、负前角平面型 （右图） 特点：切削刃强度较好，但刀刃较钝，切削变形大 主要用于硬脆刀具材料加工高强度高硬度材料，如淬火钢 图示类型负前角后部加有正前角，有利于切屑流出D、曲面型 （下一图） 特点：有利于排屑、卷屑和断屑，而且前角较大，切削变形小，所受切削力也较小 在钻头、铣刀、拉刀等刀具上都有曲面前面E、钝圆切削刃型（上二图） 特点：切削刃强度和抗冲击能力增加具有一定的消振作用 适用于陶瓷等脆性材料车刀的主要几何角度的选择 ２）后角(α0 ) 选择的原则：首先考虑加工性质。

精加工时，后角取大值，粗加工时，后角取小值其次考虑加工材料的硬度，加工材料硬度高，主后角取小值，以增强刀头的坚固性；反之，后角应取小值后角不能为零度或负值，一般在6°～12°之间选取α0,,A—A,2．后角及形状的选择 （1）后角的选择 ①、后角的作用 ： A、减小刀具后刀面与加工表面的摩擦； B、当前角固定时，后角的增大与减小能增大和减小刀刃的锋利程度，改变刀刃的散热，从而影响刀具的耐用度后角的选择主要根据以下原则： （1）加工硬度高、机械强度大及脆性材料时，应选较小的后角加工硬度 低、机械强度小及塑性材料时，应选较大的后角 （2）粗加工时应选取较小后角，精加工时应选取较大后角采用负前角车刀时，后角应选大一些 （3）工件与车刀的刚度差时应选较小的后角 （4）高速车削时，应选较小的后角②、后角的选择考虑因素 ： A、切削厚度 当切削厚度hD（和进给量f）较小时，切削刃要求锋利，因而后角αo应取大(负后角)些 如高速钢立铣刀，每齿进给量很小，后角取到16o车刀后角的变化范围比前角小； 粗车时，切削厚度hD较大，为保证切削刃强度，取较小后角(正后角)， αo ＝4o～8o； 精车时，为保证加工表面质量，αo ＝8o～12o。

车刀合理后角在f ≤0.25㎜/r时，可选αo＝10o～12o；在f >0.25㎜/r时， αo ＝5o～8oB、工件材料 工件材料强度或硬度较高时，为加强切削刃，一般采用较小后角(正后角) 对于塑性较大材料，已加工表面易产生加工硬化时，后刀面摩擦对刀具磨损和加工表面质量影响较大时，一般取较大后角如加工高温合金时，αo＝10o～15o ③、选择后角的原则： 在不产生摩擦的条件下，应适当减小后角进给方向,车刀的主要几何角度的选择 3）主偏角( Kr ) 的选用原则：首先考虑车床、夹具和刀具组成的车削 工艺系统的刚性，如系统刚性好，主偏角应取小值，这样有利于提高车刀使用寿命、改善散热条件及表面粗造度其次要考虑加工工件的几何形状，当加工台阶时，主偏角应取90°，加工中间切入的工件，主偏角一般取60 °主偏角一般在30°～ 90°之间，最常用的是45 °、75 °、90 °Kr,进给方向,,3．主偏角、副偏角的选择 （1）主偏角的选择 A、主偏角κr的增大或减小对切削加工有利的一面 在背吃刀量ap与进给量f 不变时，主偏角κr减小将使切削厚度hD减小，切削宽度bD增加，参加切削的切削刃长度也相应增加，切削刃单位长度上的受力减小，散热条件也得到改善。

主偏角κr减小时，刀尖角增大，刀尖强度提高，刀尖散热体积增大 所以，主偏角κr减小，能提高刀具耐用度B、主偏角κr的增大或减小对切削加工不利的一面 主偏角的减小也会产生不良影响因为根据切削力分析可以得知，主偏角κr减小，将使背向力Fp增大，从而使切削时产生的挠度增大，降低加工精度同时背向力的增大将引起振动 因此主偏角的减小对刀具耐用度和加工精度产生不利影响主偏角的选择主要根据以下几点原则： （1）工件材料越硬，应选取越小的主偏角 （2）刚度差的工件（如细长轴）应选较大的主偏角，减小径向力 （3）在车床－夹具－工件－刀具系统刚度较好的情况下，主偏角应尽可能选小一些②、工艺系统刚性较差时 （工件长径比lw/dw = 6-12） ，或带有冲击性的切削，主偏角κr可以取小值，一般κr＝60o～75o，甚至主偏角κr可以大于90o，以避免加工时振动 硬质合金刀具车刀的主偏角多为60o～75o ③、根据工件加工要求选择 当车阶梯轴时， κr ＝90o； 同一把刀具加工外圆、端面和倒角时， κr ＝45o车刀的主要几何角度的选择 4）副偏角( Kr’ )的选择原则：首先考虑车刀、工件和夹具有足够的刚性，才能减小副偏角；反之，应取大值；其次，考虑加工性质，精加工时，副偏角可取10°～15°，粗加工时，副偏角可取5°左右。

进给方向,Kr’,,,,（2）副偏角的选择 副偏角κrˊ的大小对刀具耐用度和加工表面粗糙度的影响： A、副偏角的减小，将可降低残留物面积的高度，提高理论表面粗糙度值， B、副偏角减小刀尖强度增大，散热面积增大，提高刀具耐用度 C、副偏角太小会使刀具副后刀面与工件的摩擦，使刀具耐用度降低，另外引起加工中振动副偏角的选取主要根据以下原则： （1）工件－车刀－夹具－车床系统的刚度好，可选较小的副偏角 （2）精加工刀具应选较小的副偏角 （3）加工高硬度材料或断续切削时，应该选较小的副偏角，以提高刀尖强度副偏角的选择考虑的各种综合因素 ： ①、工艺系统刚性好时，加工高强度高硬度材料，一般κrˊ＝5o～10o；加工外圆及端面，能中间切入，κrˊ＝45o ②、工艺系统刚度较差时，粗加工、强力切削时，κrˊ＝10o～15o；车台阶轴、细长轴、薄壁件，κrˊ＝5o～10o ③、切断切槽，κrˊ＝1o～2o 副偏角的选择原则是：在不影响摩擦和振动的条件下，应选取较小的副偏角4．刀尖形状的选择 刀尖概念：主切削刃与副切削刃连接的地方 刀尖是刀具强度和散热条件都很差的地方切削过程中，刀尖切削温度较高，非常容易磨损，因此增强刀尖，可以提高刀具耐用度。

刀尖对已加工表面粗糙度有很大影响a)倒角刃 (b)圆弧刃 (c)修光刃,,,,1、工件材料强度或硬度较高时,为加强切削刃,一般采用较小后角 2、对于塑性较大材料,已加工表面易产生加工硬化时,后刀面摩擦对刀具磨损和加工表面质量影响较大时,一般取较大后角。