刀具角度

切削過程中實際的切削角度

刀具角度，是指切削過程中實際的切削角度，為平面Ps、基面Pr和主剖面P0為參考平面與刀具夾角，主要有前角、后角、副后角、刃傾角、主偏角、副偏角。任何刀具都由刀頭和刀柄兩部分構成。刀頭用於切削，刀柄用於裝夾。雖然用於切削加工的刀具種類繁多，但刀具切削部分的組成確有共同點。車刀的切削部分可看作是各種刀具切削部分最基本的形態。

目錄
1切削構成要素 2基本介紹 3刀具使用角度

切削構成要素

刀具切削部分主要由刀面和切削刃兩部分構成。刀面用字母A與下角標組成的符號標記，切削刃用字母S標記，副切削刃及相關的刀面標記在右上角加一撇以示區別。
⑴前面（前刀面）Ar：刀具上切屑流出的表面；
⑵後面（后刀面）Aα：刀具上與工件過渡表面相對的刀面；
⑶副後面（副后刀面）Aα′：刀具上與工件新形成的表面相對的刀面；
⑷主切削刃S：前面與後面形成的交線，在切削中承擔主要的切削任務；
⑸副切削刃S′：前面與副後面形成的交線，它參與部分的切削任務；
⑹刀尖：主切削刃與副切削刃匯交的交點或一小段切削刃。
圖1—4所給車刀是有公共前面的，這大大簡化了刀具的設計、製造和刃磨，原則上刀具的主、副切削刃是可以有單獨前面的。

基本介紹

為了保證切削加工的順利進行，獲得合格的加工表面，所用刀具的切削部分必須具有合理的幾何形狀。刀具角度是用來確定刀具切削部分幾何形狀的重要參數。
為了描述刀具幾何角度的大小及其空間的相對位置，可以利用正投影原理，採用多面投影的方法來表示。用來確定刀具角度的投影體系，稱為刀具角度參考系，參考系中的投影面稱為刀具角度參考平面。
用來確定刀具角度的參考系有兩類：一類為刀具角度靜止參考系，它是刀具設計時標註、刃磨和測量的基準，用此定義的刀具角度稱為刀具標註角度；另一類為刀具角度工作參考系，它是確定刀具切削工作時角度的基準，用此定義的刀具角度稱為刀具的工作角度。
1． 刀具角度參考平面
用於構成刀具角度的參考平面主要有：基面、切削平面、正交平面、法平面、假定工作平面和背平面，如圖1—5所示。
⑴基面Pr：過切削刃選定點，垂直於主運動方向的平面。通常，它平行（或垂直）於刀具上的安裝面（或軸線）的平面。例如：普通車刀的基面Pr，可理解為平行於刀具的底面；
⑵切削平面Ps：過切削刃選定點，與切削刃相切，並垂直於基面Pr的平面。它也是切削刃與切削速度方向構成的平面；
⑶正交平面Po：過切削刃選定點，同時垂直於基面Pr與切削平面Ps的平面；
⑷法平面Pn：過切削刃選定點，並垂直於切削刃的平面；
⑸假定工作平面Pf：過切削刃選定點，平行於假定進給運動方向，並垂直於基面Pr的平面；
⑹背平面Pp：過切削刃選定點，同時垂直於假定工作平面Pf與基面Pr的平面。
2．刀具角度參考系
刀具標註角度的參考系主要有三種：即正交平面參考系、法平面參考系和假定工作平面參考系。
⑴即正交平面參考系：由基面Pr、切削平面Ps和正平面Po構成的空間三面投影體系稱為正交平面參考系。由於該參考系中三個投影面均相互垂直，符合空間三維平面直角坐標系的條件，所以，該參考系是刀具標註角度最常用的參考系。
⑵法平面參考系：由基面Pr、切削平面Ps和法平面Pn構成的空間三面投影體系稱為法平面參考系。
⑶假定工作平面參考系：由基面Pr、假定工作平面Pf和背平面Pp構成的空間三面投影體系稱為假定工作平面參考系。

刀具使用角度

描述刀具的幾何形狀除必要的尺寸外，主要使用的是刀具角度。刀具標註角度主要有四種類型，即前角、后角、偏角和傾角。
1．正交平面參考系中的刀具標註角度
在基面Pr上刀具標註角度有：
主偏角κr──主切削平面Ps與假定工作平面Pf間的夾角；
副偏角κr′──副切削平面Ps′與假定工作平面Pf間的夾角。
在切削平面Ps上刀具標註角度有：
刃傾角λs──主切削刃S與基面Pr間的夾角。刃傾角λs有正負之分，當刀尖處於切削刃最高點時為正，反之為負。
在正平面Po上刀具標註角度有：
前角γO──前面Ar與基面Pr間的夾角。前角γO有正負之分，當前面Ar與切削平面Ps間的夾角小於90時，取正號；大於90時，則取負號；
后角αO──後面Aα與切削平面Ps間的夾角。
以上五個角度κr、κr′、λs、γO、αO為車刀的基本標註角度。在此，κr、λs確定了主切削刃S的空間位置，κr′、λs′確定了副切削刃S′的空間位置；γO、αO則確定了前面Ar和後面Aα的空間位置，γO′、αO′則確定了副前面Ar′和副後面Aα′的空間位置。
此外，還有以下派生角度：
刀尖角εr──在基面Pr內測量的主切削平面Ps與副切削平面Ps′間的夾角，εr=180－（κr+κr′）；
余偏角ψr──在基面Pr內測量的主切削平面Ps與背平面PP間的夾角，ψr=90－κr；
楔角βO──在正平面Po內測量的前面Ar與後面Aα間的夾角，βO=90－（γO+αO）。
2．其它參考系刀具標註角度
在假定工作平面Pf和背平面Pp中測量的刀具角度有：側前角γf、側后角αf、背前角γp和背後角αp。
上述各參考系平面及角度的定義歸納在表1—1中。
表1—1刀具各參考系與刀具角度定義
刀具組成標註參考系刀具角度定義
切削刃相關刀面代號組成平面特徵符號名稱構成平面測量平面
S
Aγ
Aα
PoPr⊥υcγo前角Ar、PrPo
αo后角Aα、Ps
Ps⊥Pr與S相切
κr主偏角Ps、PfPr
Po⊥Pr⊥Ps
λs刃傾角Aγ、PrPs
PnPr⊥υcγn法前角Aγ、PrPn
αn法后角Aα、Ps
Ps⊥Pr與S相切
κr主偏角同Po系
Pn⊥S
λs刃傾角
PfPr⊥υcγf側前角Aγ、PrPf
γp背前角Pp
Pf∥υf、⊥Pr
αf側后角Aα、PsPf
Pp⊥Pr、⊥Pf
αp背後角Pp

基本信息

中文名
刀具角度
外文名
cutting-tool angle
定義
切削過程中實際的切削角度
類型
機械加工學術語
分類
前角、后角、副后角、刃傾角等
所屬學科
機械加工
構成
刀頭和刀柄
基本形態
切削部分