75°强力车刀在几何参数的选择上，充分考虑了强力车削的特点，适应了机床、工件的要求，并满足加工需要，体现出一定的先进性。而较大的κr使径向力减小，避免引起振动，为使用大前角刀具提供了条件。75°强力车刀合理选择了几何参数，使刀具具有“锐字当先，锐中求固”之特点，很好地发挥出刀具的切削能力。半精车时刀具几何参数的选择就不再赘述，表4－9所示为刀具几何角度。......
2023-07-01
如何选择刀具几何参数？
【摘要】：图5-24 刀具后刀面形式图5-25 刀具的几何角度1)六个独立的基本角度。rε一般根据刀具材料、加工工艺系统刚性或表面粗糙度要求来选择。
1.刀具的几何参数
在保证加工质量和刀具使用寿命的前提下能够满足提高生产效率、降低成本的刀具几何参数，称为刀具的合理几何参数，具体包括以下内容。
(1)切削刃的形式 有直线刃、折线刃、圆弧刃、月牙弧刃、波形刃等，如图5-22所示。
图5-22 切削刃的形式
a)直线刃 b)折线刃 c)圆弧刃 d)月牙弧刃
(2)刀面形式 刀面包括前刀面和后刀面等。
1)前刀面形式。常用前刀面形式如图5-23所示。
图5-23 刀具的前刀面形式
①正前角平面型。如图5-23a所示，其特点是结构简单，切削刃锐利，但强度低，传热能力差。多用于切削脆性材料，或用作精加工用刀具、成形刀具和多刃刀具。
②正前角平面带倒棱型。如图5-23b所示，沿切削刃磨出很窄的棱边，称为负倒棱。它可提高切削刃的强度和增大传热能力，多用于粗加工铸件或断续切削。倒棱参数一般选取bγ1＝(0.5～1.0)f，γo1＝－5°～－1°(式中f为进给量)。
③正前角曲面带倒棱型。如图5-23c所示，正前角曲面带倒棱型切削刃是在平面带倒棱的基础上，在前刀面上又磨出一个曲面，称卷屑槽。这种形式在粗加工和半精加工时采用较多。
④负前角型。如图5-23d所示，为适应切削高强度、高硬度材料时，脆性较大的硬质合金刀片要承受一定的冲击力的要求，而采用负前角。
2)后刀面形式。如图5-24所示，在一些特殊情况下，如铰刀、拉刀等定尺寸刀具，为了保持刀具直径，常采用后角αo1＝0°，bα1＝0.2～0.8mm的刃带(图5-24a)，在切削刚性差的工件时，采用后角αo1＝－20°～5°，bα1＝0.1～0.3mm的消振棱(图5-24b)，以增加阻尼，防止或减小振动。
(3)刀具的几何角度 如图5-25所示，刀具的几何角度由六个独立的基本角度和三个派生角度组成。
图5-24 刀具后刀面形式
图5-25 刀具的几何角度
1)六个独立的基本角度。
①前角γo是在正交平面O—O内，前刀面与基面之间的夹角。
②后角αo又叫主后角，是在正交平面O—O内，后刀面与切削平面之间的夹角。
③主偏角κr是主切削刃在基面上的投影与进给运动方向之间的夹角。
④副偏角κr′是副切削刃在基面上的投影与背离进给运动方向之间的夹角。
⑤副后角αo′是在副正交平面内，副后刀面与副切削平面之间的夹角。
⑥刃倾角λs是在主切削平面内，主切削刃与基准面之间的夹角。
2)三个派生角度。
①刀尖角εr是主切削刃与副切削刃在基面上的投影之间的夹角。由图5-25可知
εr＝180°－(κr＋κr′)。
②楔角βo是在主正交平面内前刀面和后刀面之间的夹角。由图5-25可知βo＝90°－(γo＋αo)。
③副前角γo′是在副正交平面内前刀面与基面之间的夹角，其大小与主偏角κr、前角γo，刃倾角λs的大小有关。
2.刀具几何参数的合理选择
以刀具几何角度为例，各角度的大小对切削影响程度各不相同，其选择原则也各不相同。刀具几何角度的选择原则见表5-4。
表5-4 刀具几何角度的选择原则
(续)
在切削过程中，由于刀尖处强度低，散热条件差，易磨损和崩刃，为了提高刀尖强度，增大散热面积，提高刀具寿命，可在主副切削刃之间磨出过渡刃和修光刃。常用过渡刃有直线形和圆弧形两种，如图5-26所示。
图5-26a所示为直线过渡刃的偏角κrε，一般取κrε＝κr/2；宽度bε＝0.5～2mm。直线过渡刃主要用于粗加工、有间断冲击的切削和强力切削用车刀、铣刀上。
图5-26b所示为圆弧过渡刃，其半径rε称为刀尖圆弧半径，一般不宜太大，否则可能引起振动。rε一般根据刀具材料、加工工艺系统刚性或表面粗糙度要求来选择。一般高速钢刀具的rε＝0.2～5mm；硬质合金刀具的rε＝0.2～2mm。
当过渡刃与进给方向平行，此时偏角κ′rε＝0°，则该过渡刃称为修光刃，如图5-26所示。它运用在大进给切削时，要求加工表面粗糙度值较小的情况。修光刃长度一般为(1.2～1.5) f(f为进给量)。
图5-26 过渡刃与修光刃的形式
a)直线过渡刃 b)圆弧过渡刃 c)修光刃
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