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摘要：随着机械工业的不断发展，对金属切削加工提出了更高的要求。作者根据不同的加工对象和加工条件来选择刀具的角度，以提高机械加工质量和生产效率，同时，以利培养适应现代技术应用的人才。
关键词：数控；刀具角度；选择
随着机械工业的不断发展，对金属切削加工提出了更高的要求，对刀片材料的要求高，以保证刀具寿命，但价格较贵。在学生的实训过程中我们常采用普通车刀加工工件，车削工件时我们可以看到切屑源源不断地从工件上切下来，那么切屑究竟是怎样地从工件上切下来呢？了解这个问题很重要，它对我们如何正确地选择车刀几何角度、切削用量等有密切关系。从切屑的形成过程中可以知道，正确选择刀具的几何角度，有利于改善加工条件，提高被加工工件质量，延长刀具与设备的使用寿命。现将自己在实训教学中对如何选择刀具的角度的体会和看法浅谈如下。
1 了解刀具角度的基本性能
车刀几何角度是指车刀切削部分各几何要素之间，或它们与参考平面之间构成的两面角或线、面之间的夹角。它们分别决定着车刀的切削刃和各刀面的空间位置。为了获得大的切削用量和提高刀具的耐用度，要注意与切削速度的选择相结合。“四大一小”即刀具的前角、刀尖角、主偏角、刃倾角增大，后角减小。“四大一小”是不能相互分割来针对不同的加工材料和加工条件，每种刀具都有自己的个性，因此，一把好的刀具都是在特定的条件下产生的，所以“四大一小”要以实际出发来研究，在应用上也要根据各种不同的加工情况作具体的分析。
增大前角γ，可以减少切削的变形，因而可以降低切削力和车床动力的消耗。对于某一机床来说，主轴能输出的最大功率是一定的。因此，可通过改善刀具角度，主要办法是增大前角。但是，前角增大后由于锲角相应小而使刀刃部分的强度降低，散热性差，特别是对于硬质合金刀具，刃口处易产生崩刃或裂纹。因此，一般选择加工脆性材料时γ取0°～10°，中碳钢γ取5°～15°，韧性和强度大的钢或间断切削时γ取0°～10°，其中对于强度较大材料以及粗加工取下限，反之取上限。为了克服增大前角造成切削刃强度降低的不良后果，可以设法增长切削刃的长度减少单位切削刃承受的压力，加强刀刃部分的散热和改变刀具的受力状况。在实际应用上，一般是增大刀尖角和采用大的刃倾角。应注意刀尖角的增大，不是以减小主偏角来获得，而是在刀尖处磨一条过度刃来解决。
2 强力切削车刀刀尖角的优选
对于车刀加工45号钢的锻件，切削深度比较大，转速根据工件直径来选定。为提高效率将走刀量以0.5毫米/转提高到1毫米/转加工一段后刀尖崩刃，发现前角较大，而造成刀刃强度不够。解决的办法是采用较大的刀尖角，并对刀尖角进行优选。范围在90°～180°，用对分法来确定为135°，发现较90°有好转，但是否就是最优点呢？而后在135°～180°范围内的中点157°进行切削，发现情况更好。在实际磨刀时，对刀尖角为 130°的车刀主偏角仍取75°，副偏角不变。刀尖角的增大是在主切削刃处磨一条κ′=30°斜刃，对于刀尖角为157°的刀具，是在刀尖处磨一条κ′=23°的斜刃，并在斜刃后面磨一条κ′=0°的平刃，称为过渡刃，尺寸e约取切削深度的四分之一；将平刃叫修光刃，宽度b取走刀量的1～1.5倍，以上刀尖角的选取对强力车削能获得良好的效果。
3 间断切削车刀角度的选择
如将一根正方形的毛坯轴要加工出一段圆柱形，此时车刀进行间断切削。工件一转车刀要承受四次冲击，要求刀刃有好的抗冲击强度。对于这种加工情况一般认为采用0°或负前角车刀能够取得好的效果。实践证明，当切削用量略微提高后，刀片易出现裂纹折断，其原因是负前角增加了切削抗力，当超过了刀片的抗压强度以后，刀片就要产生破坏。因此，采用副前角车刀进行间断切削是一种消极办法，不利于提高生产效率。在实践中可采用大的正前角车刀，使切削抗力大大减小，切削轻快多了。但前角增大后，刀刃的抗弯强度降低，容易产生弯曲折断，出现崩刃，解决的办法是采用大的刀尖角和刃倾角。通过对各种角度的选择以后，发现前角、主偏角和刃倾角都为30度的车刀进行断续切削时，切屑轻快，刀具寿命长，加工质量好。
4 关于精车时刀具的角度选择
精车的目的是获得零件的好的表面粗糙度和尺寸精度，因此，在刀具角度选者上，要保证有锋利的刃口，能进行微量切削和高速切削。副偏角的大小直接影响已加工表面残余面积的高度，因而精加工时尽量采用小的副偏角或采取一段平刃。为了提高工件的加工表面粗糙度，应尽量使刀具各面具有更高的粗糙度。在对切削用量的选择上，应以提高切屑速度为主要方向。采用平刃斜车（增加λ角）的方法，取刃倾角λ为-73°。新型的刃倾角高速平刃精车刀，在同样的机床、夹具情况下加工一样的工件转速可达1200转每分生产效率提高3倍，并可进行0.03—0.05毫米深度的微量切削屑。对于一般精度要求的零件加工，粗、精加工可以选用同一把刀具，这样可以降低刀具采购成本，减少换刀时间，有利于提高加工效率。
合理选择刀具几何角度，可以大幅度提高刀具的耐用度，如何科学合理的评价车刀的几何角度对车削工艺过程的影响，应该用辩证的观点去分析，同时还应该综合考虑车刀几何角度对切削过程中的切削力、切削热和刀具耐用度的影响，选择科学合理的几何参数。
参考文献
[1] 车工刀具，上海人民出版社
[2] 兰建设 机械制造工艺与夹具，机械工业出版社
关键词：数控；刀具角度；选择
随着机械工业的不断发展，对金属切削加工提出了更高的要求，对刀片材料的要求高，以保证刀具寿命，但价格较贵。在学生的实训过程中我们常采用普通车刀加工工件，车削工件时我们可以看到切屑源源不断地从工件上切下来，那么切屑究竟是怎样地从工件上切下来呢？了解这个问题很重要，它对我们如何正确地选择车刀几何角度、切削用量等有密切关系。从切屑的形成过程中可以知道，正确选择刀具的几何角度，有利于改善加工条件，提高被加工工件质量，延长刀具与设备的使用寿命。现将自己在实训教学中对如何选择刀具的角度的体会和看法浅谈如下。
1 了解刀具角度的基本性能
车刀几何角度是指车刀切削部分各几何要素之间，或它们与参考平面之间构成的两面角或线、面之间的夹角。它们分别决定着车刀的切削刃和各刀面的空间位置。为了获得大的切削用量和提高刀具的耐用度，要注意与切削速度的选择相结合。“四大一小”即刀具的前角、刀尖角、主偏角、刃倾角增大，后角减小。“四大一小”是不能相互分割来针对不同的加工材料和加工条件，每种刀具都有自己的个性，因此，一把好的刀具都是在特定的条件下产生的，所以“四大一小”要以实际出发来研究，在应用上也要根据各种不同的加工情况作具体的分析。
增大前角γ，可以减少切削的变形，因而可以降低切削力和车床动力的消耗。对于某一机床来说，主轴能输出的最大功率是一定的。因此，可通过改善刀具角度，主要办法是增大前角。但是，前角增大后由于锲角相应小而使刀刃部分的强度降低，散热性差，特别是对于硬质合金刀具，刃口处易产生崩刃或裂纹。因此，一般选择加工脆性材料时γ取0°～10°，中碳钢γ取5°～15°，韧性和强度大的钢或间断切削时γ取0°～10°，其中对于强度较大材料以及粗加工取下限，反之取上限。为了克服增大前角造成切削刃强度降低的不良后果，可以设法增长切削刃的长度减少单位切削刃承受的压力，加强刀刃部分的散热和改变刀具的受力状况。在实际应用上，一般是增大刀尖角和采用大的刃倾角。应注意刀尖角的增大，不是以减小主偏角来获得，而是在刀尖处磨一条过度刃来解决。
2 强力切削车刀刀尖角的优选
对于车刀加工45号钢的锻件，切削深度比较大，转速根据工件直径来选定。为提高效率将走刀量以0.5毫米/转提高到1毫米/转加工一段后刀尖崩刃，发现前角较大，而造成刀刃强度不够。解决的办法是采用较大的刀尖角，并对刀尖角进行优选。范围在90°～180°，用对分法来确定为135°，发现较90°有好转，但是否就是最优点呢？而后在135°～180°范围内的中点157°进行切削，发现情况更好。在实际磨刀时，对刀尖角为 130°的车刀主偏角仍取75°，副偏角不变。刀尖角的增大是在主切削刃处磨一条κ′=30°斜刃，对于刀尖角为157°的刀具，是在刀尖处磨一条κ′=23°的斜刃，并在斜刃后面磨一条κ′=0°的平刃，称为过渡刃，尺寸e约取切削深度的四分之一；将平刃叫修光刃，宽度b取走刀量的1～1.5倍，以上刀尖角的选取对强力车削能获得良好的效果。
3 间断切削车刀角度的选择
如将一根正方形的毛坯轴要加工出一段圆柱形，此时车刀进行间断切削。工件一转车刀要承受四次冲击，要求刀刃有好的抗冲击强度。对于这种加工情况一般认为采用0°或负前角车刀能够取得好的效果。实践证明，当切削用量略微提高后，刀片易出现裂纹折断，其原因是负前角增加了切削抗力，当超过了刀片的抗压强度以后，刀片就要产生破坏。因此，采用副前角车刀进行间断切削是一种消极办法，不利于提高生产效率。在实践中可采用大的正前角车刀，使切削抗力大大减小，切削轻快多了。但前角增大后，刀刃的抗弯强度降低，容易产生弯曲折断，出现崩刃，解决的办法是采用大的刀尖角和刃倾角。通过对各种角度的选择以后，发现前角、主偏角和刃倾角都为30度的车刀进行断续切削时，切屑轻快，刀具寿命长，加工质量好。
4 关于精车时刀具的角度选择
精车的目的是获得零件的好的表面粗糙度和尺寸精度，因此，在刀具角度选者上，要保证有锋利的刃口，能进行微量切削和高速切削。副偏角的大小直接影响已加工表面残余面积的高度，因而精加工时尽量采用小的副偏角或采取一段平刃。为了提高工件的加工表面粗糙度，应尽量使刀具各面具有更高的粗糙度。在对切削用量的选择上，应以提高切屑速度为主要方向。采用平刃斜车（增加λ角）的方法，取刃倾角λ为-73°。新型的刃倾角高速平刃精车刀，在同样的机床、夹具情况下加工一样的工件转速可达1200转每分生产效率提高3倍，并可进行0.03—0.05毫米深度的微量切削屑。对于一般精度要求的零件加工，粗、精加工可以选用同一把刀具，这样可以降低刀具采购成本，减少换刀时间，有利于提高加工效率。
合理选择刀具几何角度，可以大幅度提高刀具的耐用度，如何科学合理的评价车刀的几何角度对车削工艺过程的影响，应该用辩证的观点去分析，同时还应该综合考虑车刀几何角度对切削过程中的切削力、切削热和刀具耐用度的影响，选择科学合理的几何参数。
参考文献
[1] 车工刀具，上海人民出版社
[2] 兰建设 机械制造工艺与夹具，机械工业出版社