刀具前角、后角的选用原则是什么?

1。倾角的主要功能。

(1)影响切削面积的变形程度：如果增大刀具前角，可以减小前刀面挤压切削层时的塑性变形，减小流过前刀面的切屑的摩擦阻力，从而减小切削力、切削热和功率。第四章，如图4-14所示，是超前角。由于三个切削分量的影响，当前角增加时，Fc、Fp和Ff力都显著减小，这是增加前角的有利方面。

(2)影响刃口和刀头的强度、受力性能和散热条件：增大前角会降低刃口和刀头的强度，减小刀头的导热面积和热容量；前角的过度增加可能会导致切削刃处的弯曲应力，从而导致刀刃塌陷。这些都是增加前角的弊端。

(3)影响切屑形态和断屑效果：如果减小前角，可以增加切屑变形，使其容易聪。

(4)对加工表面质量的影响０角和表面质量之间的关系已在第9章中讨论过。值得一提的是，前角与切削时的振动现象有关。当倾角减小或采用搞角时，振幅急剧增大，如图10-5所示。

2.合理前角的概念

从上述前角的作用可以看出，增大或减小前角各有利弊。比如在切削热的产生和耗散方面，增大前角可以减少切削热的产生，保持切削温度不太高；但如果前角过大，反而会因为刀头导热面积和热容量减小，切削温度升高。当切削非常硬的材料时，使用小的前角或甚至选择合适的赴角来强化切削刃并改善热和热变形

可以看出，如果前角过大或过小，刀具的使用寿命会显著降低。对于不同的刀具材料，每个刀具都有其对应刀绢大使用寿命的前角，称为合理前角opt。显然，硬质合金的opt小于纲钢刀具，因为它的抗弯强度低，冲击韧性差。同样，工件材料不同，刀具的合理前角也不同(图10-7)。从实验曲线可以看出，塑性材料的合理前角大于脆性材料，低强度钢的合理前角大于高强度钢。这是因为切削塑性大的金属材料产生的切屑在切削过程中与前刀面的渐长度(刀具-切屑渐长度)很大。由于塑性变形，刀具与切屑之间的压力和摩擦力非常大。为了减少切削变形和切屑流动阻力，应采用较大的前角。当加工材料的强度和硬度较高时，由于单位切削力较大，切削温度容易升高。为了提高刃口强度，增加刀头的导热面积和热容量，需要适当减小前角。切削脆性材料时，塑性变形小，切屑与前刀面的渐长度很小，压力集中在切削刃附近。为了保护切削刃，应采用较小的前角。

以上都是保证刀绢大使用寿命的前角。在某些情况下，以这种方式选择的opt可能不是最合适的。例如，在振动的情况下，为了减小振动的幅度或消除振动，有时除了其他措施外，还需要增加前角；在精加工的情况下，往往需要考虑加工精度和加工表面粗糙度的要求，选择合适的前角；有些刀具需要考虑最多的重磨次数来选择一定的前角，等等。

3.合理前角的选择原则

(1)工件材料的强度和硬度低，可以采用大的甚至大的前角；工件材料强度高，硬度大，应采用较小的前角。当加工特别硬的工件(如淬火钢)时，前角非常小，甚至为负。

(2)加工塑性材料时，特别是冷加工硬化严重的材料，应取较大的前角；加工脆性材料时，应采用较小的前角。

(3)粗加工，特别是断续切削，承受冲击载荷时，或硬皮铸锻件粗加工时，前角应适当减小，以保证刀具有足够的强度；但是，在采取一些措施加强切削刃和刀尖后，前角也可以增加到一个合理的值。

(4)对于成形刀具和其他前角影响叶片形状的刀具，为了防止叶片形状的变形，通常使用较小的前角，甚至。=0，但是这些刀具的切削条件不好。在保证切削刃成形精度的前提下，尽量增大前角，如螺纹车刀、增大前角的齿轮滚刀等。

(5)当刀具材料的抗弯强度和韧性较高时，

，应选用较大的前角，如纲钢刀具比硬质合金刀具，允许选用较大的前角(约可增大5—10o)。

(6)工艺系统刚性差和机床功率不足时，应选取较大的前角。

(7)数控机床和自动机、自动线用刀具，应考虑保障刀具尺寸公差范围的使用寿命及工作的稳定性，而选用较小的前角。

硬质合金车刀合理前角参考值见附录9的表9.1。

二、后角的功用及合理后角值的选择

后角也是刀具上主要的几何参数之一，它的数值合理与否直接影响已加工表面的质量、刀具使用寿命和生产率。

1.后角的功用

(1)后角的主要功用是减小后刀面与过渡表面之间的摩擦。由于切屑形成过程中的弹性、塑性变形和切削刃钝圆半径rn的作用，在过渡表面上有一个弹性恢复层。后角越小，弹性恢复层同后刀面的摩擦渐长度越大，它是导致切削刃及后刀面磨损的直接原因之一。从这个意义上来看，增大后角能减小摩擦，可以提高已加工表面质量和刀具使用寿命。

(2)后角越大，切削刃钝圆半径rn值越小，切削刃越锋利。

(3)在同样的磨钝标准VB下，后角大的刀具由新用到磨钝，所磨去的金属体积较大(图10—8a)，这也是增大后角可以延长刀具使用寿命的原因之一。但它带来的问题是刀具.

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原出版者：聚考拉

刀具前角和后角的选择原则

1.前角的主要功能

(1)影响切削面积的变形程度：如果增加前角，可以减小前刀面挤压切削层时的塑性变形，减小流过前刀面的切屑的摩擦阻力，从而减小切削力、切削热和功率。如图4-14第四章所示，影响三个切削分量的是前角。当前角增加时，Fc、Fp和ff力显著减小，这有利于增加前角。

(2)影响刃口和刀头的强度、受力性能和散热条件：增大前角会降低刃口和刀头的强度，减小刀头的导热面积和热容量；过度增加前角可能会导致切削刃处的弯曲应力，从而导致崩刃。这些都是增加前角的弊端。

(3)影响切屑形态和断屑效果：如果减小前角，可以增加切屑变形，使其容易聪。

(4)对加工表面质量的影响０角和表面质量之间的关系已在第9章中讨论过。前角与切削过程中的振动现象有关是有意义的。当倾角减小或采用搞角时，振幅急剧增大，如图10-5所示。

2.合理前角的概念

从上述前角的作用可以看出，增大或减小前角各有利弊。例如，增加前角可以减少切削热的产生，并防止切削温度过高。但如果前角过大，反而会因为刀头导热面积和热容量减小，切削温度升高。切削硬质材料时，应使用较小的前角，甚至应选择合适的赴角，以加强切削刃，改善刀头的散热和散热条件。但如果前角过小，或者采用较大的赴角，切削变形严重，散热过多，结果切削温度会升高。可以看出，在一定条件下，前角有一个合理的值。以上