1.前角的选择

（1）前角的大小对切削性能的影响 前角是刀具上最主要的角度之一，它的主要作用有：

1）影响切削变形和总切削力的大小。增大前角，可使刃口锐利，从而减小切削刃和前面对切削层的挤压，使切削变形减小，因此总切削力和切削温度均减小。

2）影响加工表面质量。增加前角可抑制积屑瘤和鳞刺的产生，并可减轻振动，从而提高加工表面质量。

3）影响刀具使用寿命。前角太大，楔角变小，使切削刃和刀尖强度变弱，散热体积减小，切削温度提高，刀具磨损加剧，使刀具寿命降低；前角太小，总切削力和切削温度增高，也会使刀具寿命降低。

4）影响断屑效果。增大前角，切削变形小，不利于断屑；减小前角，切削变形大，有利于断屑。

（2）前角的合理选择 既要切削刃锐利，又要有一定的强度和一定的散热体积，所以在切削不同材料的工件时的前角也不相同，如图1-6所示。当刀具达到最高寿命时的前角，称为合理前角γ_opt。

对于不同的刀具材料，有各自对应的最高寿命的合理前角，如图1-7所示，由于硬质合金的抗弯强度较低，冲击韧度低，所以合理前角也就小于高速钢刀具的合理前角。

图1-6 加工材料不同时刀具合理前角

图1-7 刀具材料不同时合理的前角

合理前角的选择原则如下：

1）当工件材料的强度和硬度低时，可取较大的前角；反之，应取较小的前角。当加工特硬工件（如淬火钢）时，前角甚至可取负值。

2）当加工脆性材料时，可取较小的前角；当加工塑性材料时，应取较大的前角。

3）不同的刀具材料，应选取不同的前角。高速钢刀具的前角一般大于硬质合金刀具的前角。

4）粗加工、断续切削和承受冲击载荷时，为保证切削刃强度，应取较小的前角，甚至负前角。

5）不同用途的刀具，应取不同的前角，如标准铣刀、铰刀等。为了防止切削刃畸变、增加切削刃强度，可选较小前角，为了减小设计、制造、加工的误差通常选用前角为0°。

硬质合金车刀合理前角的参数值见表1-3。

表1-3 硬质合金车刀合理前角γ_opt参考值

2.后角的选择

（1）后角的作用 主要是减小后面与加工表面之间的摩擦，后角α_o越大，切削刃越锋利，但切削刃和切削部分强度同时减弱，散热体积也减小。

（2）后角的选择原则 应使刀具具有足够的散热能力和强度，保持刀具的锋利性和减少对后面的摩擦。

1）粗加工时，以确保刀具强度为主，后角可取得小些，一般α_o=4°～6°；精加工时，以保证加工表面质量为主，后角可取得大些，一般在α_o=8°～10°范围内选取。

2）当加工高硬度材料时，因前角很小，甚至为负角，必须加大后角，才能保证切削刃的锋利；当加工脆性材料时，总切削力集中在切削刃附近，故宜取较小后角。

3）刀具尺寸精度高（拉刀、铰刀等），应取较小的后角，以增大刀具重磨次数，延长刀具的使用寿命。

4）对于不同的刀具材料，如图1-8所示，由实验曲线可见，在最高寿命条件下，硬质合金的后角比高速钢的大。

硬质合金刀具合理后角的参考值见表1-4。

3.主偏角和副偏角的选择(www.daowen.com)

（1）主偏角和副偏角对切削性能的影响

1）减小主偏角和副偏角，使加工残留面积高度降低，以便减小表面粗糙度值，其中副偏角影响较大。

图1-8 刀具的合理后角

2）主偏角的变化会改变各切削分力之间的比例。实验表明，主偏角对切削力F_c影响较小，对背向力Fp和进给力F_f影响较大；减小副偏角，则F_p增大，F_f减小；反之，则F_p减小，F_f增大。

表1-4 硬质合金刀具合理后角α_opt参考值

3）影响断屑效果，增大主偏角，使切削厚度增加，切削宽度减小，切屑容易折断。

（2）主偏角对切削速度的影响 如图1-9所示，由实验曲线可知，在保持一定刀具寿命条件下，高速钢刀具的主偏角减小，切削速度可增大。硬质合金刀具的主偏角在60°处最佳，主偏角太大或太小都会使刀具寿命降低。

1）粗加工、半精加工的硬质合金车刀，一般选择较大的主偏角，以减少振动，延长刀具寿命。

2）加工高强度、高硬度材料时，为了增强刀尖强度，减轻单位切削刃上的负荷，改善散热条件，延长刀具寿命，应取较小的主偏角。

3）车细长轴时，由于工件刚度不足，应取较大的主偏角，以减小背向力和振动。

4）在不影响切削的条件下，取副偏角κ_r′=5°～10°。

5）精加工时，为了减小表面粗糙度值，应取较小副偏角，同时可磨出一段修光刃，一般κ_r′=0°，修光刃的长度为（1.2～1.5）f，如图1-10所示。

图1-9 主偏角对切削速度的影响

图1-10 车刀的修光刃

6）切断刀、锯片铣刀和槽铣刀等，为了保证切削部分强度和重磨后变化小，只能取很小的副偏角κ_r′=1°～2°。

4.刃倾角的选择

（1）刃倾角对切削性能的影响

1）控制切屑的流出方向，如图1-11所示为外圆车刀刃倾角λ_s对排屑方向的影响。精车时，刃倾角宜选用正值，使切屑流向待加工表面，防止划伤已加工表面。

图1-11 刃倾角对排屑方向的影响

2）增大刃倾角的绝对值，可使实际工作前角γ_oe增大，切削刃变得锋利。

3）负刃倾角使切削部分强度增加，切削时刀尖可避免冲击，散热条件好，可以延长刀具的寿命。

（2）刃倾角的选择 主要考虑加工性质及切削刃受力状况，其参数值见表1-5。

表1-5 硬质合金车刀刃倾角参考值