钨钢切削刀具组成

如图所示，车刀由刀头、 刀柄两部分组成。刀头用于切削，刀柄用于装夹。

钨钢切削刀具切削部分由刀面、切削刃构成。刀面用字母A与下角标组成的符号标记，切削刃用字母S标记。副切削刃及其相关的刀面在标记时用右上角加一撇以示区别。

l.刀面

前刀面Aγ--钨钢切削刀具上切屑流过的表面。

后刀面Aa--与过渡表面相对的表面。

副后刀面Aa'--与已加工表面相对的表面。

前面与后面之间所包含的钨钢切削刀具实体部分称刀楔。

2．切削刃

主切削刃S --前、后面汇交的边缘。

副切削刃S'--除主切削刃以外的切削刃。

3．刀尖

主、副切削刃汇交的一小段切削刃称刀尖。
由于切削刃不可能刃磨得很锋利，总有一些刃口圆弧，如图a所示。刃口的锋利程度用切削刃钝圆半径rn表示，一般工具钢刀具rn约为0. 01-0.02mm，钨钢切削刀具rn约为0.02-0. 04mm。为了提高刃口强度以满足不同加工要求，在前、后面上可磨出倒棱面Aγ1、Aɑ1，如图a所示。bγ1是第一前面Aγ1的倒棱宽度；bɑ1，是第 一后面Aɑ1的倒棱宽度。

为了改善刀尖的切削性能，常将刀尖做成修圆刀尖或倒角刀尖，如图b所示。其参数有：

1) 刀尖圆弧半径rε它是在基面上测量的刀尖倒圆的公称半径；

2)倒角刀尖长度bε；

3)刀尖倒角偏角Krε。

钨钢切削刀具角度是确定钨钢切削刀具切削部分几何形状的重要参数。用于定义钨钢切削刀具角度的各基准坐标平面称为参考系。 参考系有两类： 刀具静止参考系--刀具设计时标注、刃磨和测量的基准，用此定义的刀具角度称刀具标注角度； 刀具工作参考系--确定刀具切削工作时角度的基准，用此定义的刀具角度称刀具工作角度。 

钨钢切削刀具设计时标注、刃磨、测量角度最常用的是正交平面参考系。但在标注可转位刀具或大刃倾角刀具时，常用法平面参考系。在钨钢切削刀具制造过程中，如铣削刀槽、刃磨刀面时，常需用假定工作平面、背平面参考系中的角度，或使用前、后面正交平面参考系中的角度。

钨钢切削刀具角度

钨钢切削刀具角度是表达钨钢切削刀具表面在空间方位的参数。在各类参考系中最基本的角度类型只有4个，即前角、后角、偏角、刃倾角4角。其定义如下（见图l-9a所示）

正交平面参考系刀具角度定义

(1)前角γo--正交平面中测量的前面与基面问夹角。

(2)后角ɑo--正交平面中测量的后面与切削平面间夹角。

(3)主偏角k r--基面中测量的主切削平面与假定工作平面间夹角。

(4)刃倾角λs--切削平面中测量的切削刃与基面间夹角。

钨钢切削刀具角度标注符号下标的英语小写字母， 与测量该角度用的参考系平面符号下标一致。右上角加一撇表示副刀刃上的平面或角度。用上述4角就能确定车刀主切削刃及其前、后面的方位。其中用γo、λs 两角确定前面的方位，用ɑo、kr两角可确定后面的方位，用kr、λs两角可确定主切削刃的方位。副切削刃及其相关的前、后面在空间的定向也需要4个角 度，即： 副前角γo',副后角ɑo'，副偏角Kr'，副刃倾角λs'。它们的定义与主刃4个角度类似。

钨钢切削刀具角度正负的规定

如图所示，前面与基面平行时前角为零。前面与切削平面间夹角小于90°时，前角为正，大于90°时，前角为负。后面与基面间夹角小于90°时，后角为正，大于90°时，后角负。

刃倾角是前面与基面在切削平面中的测量值，因此其正负的判断方法与前角类似。切削刃与基面（车刀底平面）平行时，刃倾角为零，刀尖相对车刀的底平面处于最高点时，刃倾角为正，处于最低点时，刃倾角为负。

钨钢切削刀具几何角度及切削要素以车刀为代表，介绍了钨钢切削刀具切削部分基本定义及有关名词术语，同时说明了钨钢切削刀具几何形状的分析及其图示方法。

钨钢切削刀具（钨钢切削刀具）几何角度及切削要素包括对钨钢切削刀具的切削运动与切削用量、钨钢切削刀具切削基本知识、钨钢切削刀具的工作角度及其钨钢切削刀具的切削层与切削方式的详细介绍。

钨钢切削刀具的切削运动在切削加工时按工件与钨钢切削刀具的相对运动所起的作用不同可分为主运动与进给运动。

1. 主运动

主运动是切削时最主要的、消耗动力最多的运动，它是钨钢切削刀具与工件之间产生生的相对运动。车、镗削的主运动是机床主轴的旋转运动。  

2．进给运动

进给运动是钨钢切削刀具与工件之间产生的附加运动，以保持切削连续地进行。图中Vf是车外圆时纵向进给运动速度，它是连续的。而横向进给运动是间断的。

3．切削层

切削时钨钢切削刀具切过工件的一个单程所切除的工件材料层。图中工件旋转一周的时间，钨钢切削刀具正 好从位置I移到Ⅱ，切下I与Ⅱ之间的工件材料层。四边形ABCD称为切削层公称横截面积。切削层实际横截面积是四边形ABCE，△AED为残留在已加工表 面上的横截面积。

钨钢切削刀具切削用量是钨钢切削刀具的切削运动切削加工过程中切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）的总称。它表示主运动及进给运动量，用于调整机床的工艺参数。

1.切削速度Vc

Vc指切削刃选定点相对工件主运动的瞬时速度，单位为m/s或m/min。

车削时切削速度计算式为：

V c==

式中  n——工件钨钢切削刀具的转速，单位为r/min；

d——上件钨钢切削刀具选定点旋转直径，单位为mm。

2.进给量ƒ

进给量钨钢切削刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，可用工件每转（行程）的位移量来度量，单位为mm/r。

进给量又可用进给速度Vf 表示：Vf 指切削刃选定点相对工件进给运动的瞬时速度，单位为mm/s或m/min。车削时进给运动速度：
Vf = n f

3. 背吃刀量ap（切削深度）

ap指垂直于进给速度方向测量的切削层最大尺寸，单位为mm。由图知，车外圆时：
ap=

式中 dw——待加工表面直径；
dm——已加工表面直径。

钨钢切削刀具的合成切削运动与合成切削速度

主运动与进给运动合成的运动称合成切削运动。切削刃选定点相对工件合成切削运动的瞬时速度称合成切削速度。

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使用钨钢切削刀具的切削加工在国民经济中占有重要地位。

我国切削加工技术发展概况

古代我国切削加工方面有着光辉的成就。公元前二千多年的青铜时代已出现了金属切削的萌芽。当时青铜刀、锯、锉等已经类似于现代的工具。

公元1668年(明代)加工2m直径的天文仪器铜环，其外径、内孔、平面及刻度的精度与表面粗糙度均达到相当高的水平。如图所示，当时采用畜力带动铣刀进行铣削，用磨石进行磨削。铣刀已类似现代的镶片铣刀，刀片磨钝后用图所示的脚踏刃磨机刃磨。

在长期生产实践中，古人已注意总结钨钢切削刀具的使用经验。由明代张自烈所著《正字通》可见，古人已十分强调切削刃的作用，正确阐明了切削刃的利与坚的关系。对切削原理已有了朴素的唯物辩证的论述。

近代历史中，我国机械工业非常落后。据统计，直到1915年上海荣昌泰机器厂才制造出国产的第一台车床，1947年民用机械工业只有三干多家，拥有机床两万多台。当时使用的是工具钢刀具，切削速度很低。

新中国成立以来，我国切削加工技术得到飞速的发展。20世纪50年代起广泛使用了钨钢(钨钢切削刀具)，推广高速切削、强力切 削、多刀多刃切削，兴起了改革钨钢切削刀具的热潮。有关单位不断生产出了新型切削刀具材料，如高生产率高速钢、粉末高速钢、涂层刀具材料、复合陶瓷、 超硬刀具材料等等。

21世纪使用的钨钢切削刀具材料更加广泛，传统的高速钢、钨钢材料的技术性能不断提高。超硬材料如切削陶瓷、聚晶立方氮化硼、 聚晶金刚石切削刀具得到了更多的应用。化学涂层和物理涂层技术的不断发展，使新型复合涂层材料日新月异。当今切削刀具的材料种类众多，除传统的金属材料 外，非金属材料也愈来愈多。从软的橡胶、塑料到坚硬的花岗岩石。从普通的钢材到高强度钢、钛合金、冷硬铸铁、淬硬钢以及70HRC左右的热喷涂等硬材料。

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