刀具切削部分的几何参数

第1章金属切削加工基础知识本章要点切削运动与切削要素金属切削机床刀具金属切削过程1刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第1页!根据用途和加工方法不同，刀具分为如下几类：切刀类

车刀、刨刀、插刀、镗刀、成形车刀等，一般只有一条切削刃2.3刀具2.3.1刀具类型2刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第2页!根据用途和加工方法不同，刀具分为如下几类：孔加工刀具

麻花钻、扩孔钻、锪孔钻、铰刀、镗刀1.3刀具切削部分的几何参数1.3.1刀具类型3刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第3页!根据用途和加工方法不同，刀具分为如下几类：铣刀类

1.3.1刀具类型铣刀的类型及用途1.3刀具切削部分的几何参数4刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第4页!根据用途和加工方法不同，刀具分为如下几类：齿轮刀具

滚刀、插齿刀、剃齿刀、花键滚刀1.3.1刀具类型1.3刀具切削部分的几何参数5刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第5页!根据用途和加工方法不同，刀具分为如下几类：组合刀具、自动线刀具

1.3.1刀具类型1.3刀具切削部分的几何参数6刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第6页!根据用途和加工方法不同，刀具分为如下几类：特种加工刀具

1.3.1刀具类型1.3刀具切削部分的几何参数7刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第7页!1、刀柄：是刀具上的夹持部分；一般由采用碳钢。2、切削部分：是刀具上直接参加切削工作的部分，也称刀头。刀具的结构刀柄+切削部分（刀头）nf切削部分夹持部分1.3.2刀具切削部分的组成8刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第8页!前刀面：

直接作用于被切金属层且切屑流过的刀面。nf前刀面1.3.2刀具切削部分的组成9刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第9页!副后刀面：

与工件已加工表面相对的刀面。nf前刀面主后面副后面1.3.2刀具切削部分的组成10刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第10页!副切削刃：

前刀面与副后刀面相交的棱边。nf前刀面主切削刃副切削刃1.3.2刀具切削部分的组成11刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第11页!

刀具静止角度参考系

设计制造测量角度时的基准刀具工作角度参考系实际切削中确定角度的基准

vc一、刀具静止参考系及坐标平面1.3.3刀具切削部分的几何角度12刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第12页!刀具静止角度参考系种类

根据ISO3002/1-1997标准推荐，刀具静止角度参考系有：正交平面参考系法平面参考系背平面和假定工作平面参考系。一、刀具静止参考系及坐标平面13刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第13页!υc切削平面通过切削刃上选定点，与主切削刃相切，且垂直于该点基面的平面。正交平面参考系一、刀具静止参考系及坐标平面14刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第14页!正交平面参考系主切削刃主后刀面前刀面正交面PoA切削平面Ps基面Pr基面（Ｐr）通过切削刃上选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。切削平面（Ｐs）通过切削刃上选定点，与主切削刃相切，且垂直于该点基面的平面。正交平面（Po）通过切削刃上选定点，同时垂直于基面和切削平面的平面。一、刀具静止参考系及坐标平面15刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第15页!法平面参考系一、刀具静止参考系及坐标平面法平面Pn

通过切削刃选定点并垂直于切削刃的平面。法交平面参考系由：基面（Ｐr）切削平面（Ｐs）法平面（Pn）所组成。16刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第16页!二、刀具几何角度的定义正交平面静止参考系内标注的角度我国主要采用的正交平面参考系。

17刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第17页!正交平面静止参考系内标注的角度

基面中定义和标注的角度副偏角：κ′r

基面内度量的副切削刃与假定进给运动反方向之间的夹角。副偏角一般为正值，它影响刀头强度和表面粗糙度。副偏角κr’18刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第18页!刃倾角：λs刀尖在主切削刃上为最高点时，λs为正值；刀尖在主切削刃上为最低点时，λs为负值；主切削刃在基面内时，λs为零。刃倾角影响切屑排出的方向和刀头形状及强度。正交平面静止参考系内标注的角度

19刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第19页!前角γ0基面投影线前刀面投影线υc正交平面静止参考系内标注的角度

正交平面中定义和标注的角度

前角：γo

，正交平面内度量的前刀面与基面之间的夹角。

20刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第20页!前角的作用前角越大，刀越锋利、切削轻快，强度下降、不利散热正交平面静止参考系内标注的角度

21刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第21页!

后角：αoPs在剖视图中处于刀具实体之外时，αo为正值；Ps在剖视图中处于刀具实体之内时，

αo为负值；后刀面与切削平面重合时，αo为零。后角愈大，刀具与工件之间的磨擦愈小，但刀具强度也愈差。正交平面静止参考系内标注的角度

22刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第22页!23刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第23页!横车的基面和切削平面24刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第24页!

副后角：α′o副正交平面内度量副后刀面与副切削平面之间的夹角。

正交平面静止参考系内标注的角度

25刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第25页!

刀尖角：εr

基面内度量的主、副切削刃之间的夹角，即εr=180°-（κr+κ′r）

正交平面静止参考系内标注的角度

26刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第26页!27刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第27页!dwdmnf切削平面正交平面00krKr’28刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第28页!法平面中定义和标注的角度

法前角：γn

，法平面内度量的前刀面与Pr、Pn交线之间的夹角。法后角：αn

，法平面内度量的后刀面与切削平面Ps之间的夹角。

法平面静止参考系内标注的角度29刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第29页!三、刀具几何角度的定义背平面和假定工作平面静止参考系内标注的角度

30刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第30页!31刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第31页!工作基面Pre通过切削刃上选定点与合成切削速度方向垂直的平面工作切削平面Pse通过切削刃上选定点与切削刃相切并垂直与工作基面的平面刀具工作角度参考系1.3.4刀具切削部分的工作角度32刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第32页!横向进给运动对刀具工作角度的影响

进给运动对刀具工作角度的影响1.3.4刀具切削部分的工作角度33刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第33页!横向进给运动对工作角度的影响34刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第34页!纵向进给运动对工作角度的影响进给运动对刀具工作角度的影响

γoe=γo＋ηoαoe=αo－ηotanηo＝tanηsinκr

＝fsinκr/(πdw)车右螺纹时左侧刃

γfe=γf＋ηαfe=αf－ηtanη＝f/πdw35刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第35页!安装位置对刀具工作角度的影响切削刃安装高于工件中心时：切削刃安装低于工件中心时：刀尖安装高低对刀具工作角度的影响36刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第36页!

下图为外圆车削示意图，在图上标注：

（1）主运动、进给运动和背吃刀量；

（2）已加工表面、加工（过渡）表面和待加工表面；

（3）基面、正交平面和切削平面；

（4）刀具角度0＝15、0＝6、Kr＝55、Kr＝45、s＝－10。金属切削刀具37刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第37页!金属切削刀具38刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第38页!车外圆车端面钻孔车内孔切槽切断车锥面车型面车螺纹加工范围39刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第39页!车槽刀的标注角度40刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第40页!根据用途和加工方法不同，刀具分为如下几类：拉刀类

拉出各种内外表面1.3.1刀具类型1.3刀具切削部分的几何参数41刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第41页!根据用途和加工方法不同，刀具分为如下几类：螺纹刀具

丝锥、螺纹车刀、板牙等1.3.1刀具类型1.3刀具切削部分的几何参数42刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第42页!根据用途和加工方法不同，刀具分为如下几类：磨具类

砂轮、砂带、抛光轮1.3.1刀具类型1.3刀具切削部分的几何参数43刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第43页!根据用途和加工方法不同，刀具分为如下几类：数控机床刀具

1.3.1刀具类型44刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第44页!各种刀具切削部分的形状1.3.2刀具切削部分的组成45刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第45页!

切削部分由刀面、切削刃组成，采用各种专用刀具材料，根据需要制造成不同形状。其组成要素包括：前刀面主后刀面副后刀面主切削刃副切削刃刀尖1.3.2刀具切削部分的组成46刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第46页!主后刀面：

与工件过渡表面相对的刀面。nf前刀面主后面1.3.2刀具切削部分的组成47刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第47页!主切削刃：

前刀面与主后刀面相交的棱边。nf前刀面主切削刃1.3.2刀具切削部分的组成48刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第48页!刀尖：

主、副切削刃连接处的一部分切削刃。nf前刀面主切削刃副切削刃刀尖1.3.2刀具切削部分的组成49刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第49页!一、刀具静止参考系及坐标平面刀具静止角度参考系刀具静止参考系是在下列假定条件下建立的：假定运动条件进给运动f=0，只考虑进给运动方向，不考虑大小假定安装条件刀杆中心线与进给运动方向垂直，刀尖与工件中心线等高。vc50刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第50页!υc基面

通过切削刃上选定点，垂直于该点切削速度方向的平面正交平面参考系一、刀具静止参考系及坐标平面51刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第51页!υc正交平面切削平面基面正交平面通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。正交平面参考系一、刀具静止参考系及坐标平面52刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第52页!正交平面参考系一、刀具静止参考系及坐标平面正交平面参考系由：基面（Ｐr）切削平面（Ｐs）正交平面（Po）所组成。

53刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第53页!假定工作平面和背平面参考系一、刀具静止参考系及坐标平面假定工作平面Pf

通过切削刃上选定点，垂直于基面，且平行于假定进给运动方向的平面。背平面Pp

通过切削刃上选定点，同时垂直于基面和假定工作平面的平面。背平面和假定工作平面参考系（Pr—Pp—Pf）54刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第54页!正交平面静止参考系内标注的角度

基面中定义和标注的角度主偏角：κr

基面内度量的主切削刃在基面上的投影与假定进给运动方向之间的夹角。主偏角一般为正值，它影响刀头强度、主切削刃的工作长度、散热条件。主偏角κr55刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第55页!基面投影线主切削刃刃倾角λsυc正交平面静止参考系内标注的角度

切削平面中定义和标注的角度刃倾角：λs

切削平面内度量的主切削刃与基面之间的夹角。56刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第56页!正交平面静止参考系内标注的角度

57刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第57页!前角：γo

Pr在剖视图中处于刀具实体之外时，

γo为正值；Pr在剖视图中处于刀具实体之内时，

γo为负值；前刀面与基面重合时，

γo为零。前角愈大，刀具愈锋利，但刀具强度愈差。

正交平面静止参考系内标注的角度

58刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第58页!切削平面投影线主后刀面投影线后角α0υc正交平面静止参考系内标注的角度

正交平面中定义和标注的角度

后角：αo，正交平面内度量的后刀面与切削平面之间的夹角。59刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第59页!前、后角正负的规定60刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第60页!后角的作用减小主后刀面与加工表面的摩擦正交平面静止参考系内标注的角度

61刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第61页!62刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第62页!楔角：βo

正交平面内度量的前、后刀面之间的夹角，即βo=90°-（γo+αo）

正交平面静止参考系内标注的角度

63刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第63页!64刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第64页!dwdmnf切削平面正交平面65刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第65页!二、刀具几何角度的定义法平面静止参考系内标注的角度

66刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第66页!法平面静止参考系内标注的角度67刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第67页!侧前角γf侧后角αf背前角γp背后角αp68刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第68页!69刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第69页!刀具工作角度刀具进给运功对工作角度的影响刀具安装位置对工作角度的影响切削过程中，由于刀具的安装位置、刀具于工件间相对运动情况的变化，实际起作用的角度与静止角度有所不同，我们称这些角度为工作角度。1.3.4刀具切削部分的工作角度70刀具切削部分的几何参数共78页，您现在浏览的是第70