车刀刃磨角度详解

吉祥日月

　　金属切削时，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

车刀切削由"三面二刃一刀尖组成。

即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。

四、钻头的刃磨角度

1、HSS钻头

顶角一般是118度，有时大于130度；刀刃锋利；对精度（刃高差、对称度、周向跳动）要求相对低。横刃有多种修法。

2、HM钻头

顶角一般为140度；直槽钻常常为130度，三刃钻一般为150度。刀刃和刀尖（棱边上）不锋利，往往被钝化，或称倒刃和倒棱；对精度要求高。横刃常被修成S-形，以利于断屑。

五、砂轮的选择

不同材质的砂轮磨粒适合于磨削不同材质的刀具。刀具的不同部位需要使用的磨粒大小也不同，以确保刃口保护和加工效率的最佳结合。

1、氧化铝

用于磨HSS刀具。砂轮价廉，易修正成不同的外形用于修磨复杂的刀具（刚玉类）。

2、碳化硅

用于修正CBN砂轮和金刚石砂轮。

3、CBN（立方碳化硼）

用于磨HSS刀具。价高，但耐用。国际上，砂轮用B来表示，如B107，其中107表示磨粒直径的大小。

4、金刚石

用于磨HM刀具，价高，但耐用。砂轮上用D来表示，如D64，其中64表示磨粒直径的大小。

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