车刀角度详解

金坤刀具的车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面和副后刀面，刀尖角组成。车刀的切削部分和柄部(即装夹部分)的结合方式主要有整体式、焊接式、机械夹固式和焊接-机械夹固式。机械夹固式车刀可以避免硬质合金刀片在高温焊接时产生应力和裂纹，并且刀柄可多次使用。机械夹固式车刀一般是用螺钉和压板将刀片夹紧，装可转位刀片的机械夹固式车刀。刀刃用钝后可以转位继续使用，而且停车换刀时间短，因此取得了迅速发展。

车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、后刀面和副后刀面等组成。它的几何形状由前角γo、后角αo、主偏角κr、刃倾角γS、副偏角κr’和刀尖圆弧半径rε所决定。车刀几何参数的选择受多种因素影响，必须根据具体情况选取。前角γo根据工件材料的成分和强度来选取，切削强度较高的材料时，应取较小的值。例如，硬质合金车刀在切削普通碳素钢时前角取10°～15°；在切削铬锰钢或淬火钢时取 -2°～-10°。一般情况下后角取 6°～10°。主偏角κr根据工艺系统的刚性条件而定,一般取30°～75°,刚性差时取较大的值，在车阶梯轴时，由于切削方式的需要取大于或等于90°。刀尖圆弧半径rε和副偏角κr'一般按加工表面粗糙度的要求而选取。刃倾角γS则根据所要求的排屑方向和刀刃强度确定。 车刀前面的型式（图2）主要根据工件材料和刀具材料的性质而定。最简单的是平面型，正前角的平面型适用于高速钢车刀和精加工用的硬质合金车刀。

切削金属时，刀具切入工件，刀具角度是用来确定刀具切削部分几何形状的重要参数。

一、车刀切削部分的组成

三面二刃一刀尖

车刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖组成。

1）前刀面 刀具上切屑流过的表面。

2）主后刀面 刀具上与工件上的加工表面相对着并且相互作用的表面，称为主后刀面。

3）副后刀面 刀具上与工件上的已加工表面相对着并且相互作用的表面，称为副后刀面。

4）主切削刃 刀具的前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃。

5）副切削刃 刀具的前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃。

6）刀尖 主切削刃与副切削刃的交点称为刀尖。刀尖实际是一小段曲线或直线，称修圆刀尖和倒角刀尖。

二、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。

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——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、车刀的主要几何角度及选择

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。

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。

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。

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 °。

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。

５）刃倾角(λS)的选择原则

主要看加工性质，粗加工时，工件对车刀冲击大， 取λS ≤ 0°，精加工时，工件对车刀冲击力小， 取λS ≥ 0°；通常取λS =0°。刃倾角一般在-10°～5°之间选取。