刀具的幾何角度

降低加工成本最直接而有效的方法,莫過于有效地應用車削加工刀具的不同部分。故此，要選出最合適的刀具，除了要選擇合適的刀具材質外，亦必須了解切削幾何的特性。然而，由于切削幾何率涉及的范圍很廣，現在主要集中討論前角，后角最被普通使用的切削角度的應用以及兩者對切削時作出的影響。

前角

 

一般而言，前角對切削力，切屑排出，刀具耐用度影響都很大。

 

前角的影響

 

1）正前角大，切削刃鋒利；

 

2）前角每增加1度，切削功率則減少1%；

 

3）正前角過大，刀刃強度下降；負前角過大，切削力則增加。

 

大負前角用于

 

1）切削硬材料；

 

2）需切削刃強度大，以適應斷續切削，以及切削含黑皮表面層的加工條件。

 

大正前角用于

 

1）切削軟質材料；

 

2）易切削材料；

 

3）被加工材料及機床剛性差時。

 

使用前角切削的好處

 

1）由于使用前角能減少切削時所遇到的阻力，故能提高切削效率；

 

2）可減低切削時所產生的溫度及振動，提高切削精度；

 

3）減少刀具損耗，使刀具壽命得以延長；

 

4）在選擇正確的刀具材質以及切入角度時，使用前角可減低刀具的磨損以及加強刀刃的可靠性。

 

前角過大的壞外

 

1）由于前角的增加會減低刀具切入工件有角度以及切削效率，故此在切削硬度較高的工件時，若前角過大會令刀具容易產生磨損，甚至出現崩刀的情況；

 

2）當刀具的材質較弱時，切削刃的可靠性便難得以保持。

 

后角

 

后角使刀具后面與工件間磨擦減少，使刀具有自由切入工件的功能。

 

后角的影響

 

1）后角大，后刀正磨損小

 

2）后角大，刀尖強度下降。

 

小后角用于

 

1）切削硬度材料；

 

2）需切削強度高時。

 

大后角用于

 

1）切削軟材料

 

2）切削易加工硬化的材料。

 

后角切削的好處

 

1）大后角切削可減低后刀面的磨損，故此在前角損耗沒有急劇增加的情況下，使用大后角較小后角更能延長刀具的壽命；

 

2）一般而言，在切削延展性及較柔軟的材料時會較容易出現溶結的情況。溶結會增加后角及工件的接觸面，增加切削阻力，減低切削精度。故若切削此類材料時以較大后角切削則可避免此情況的發生。

 

后角切削的限制

 

1）當切削傳熱性較低的材料如鈦合金及不銹鋼時，使用大后角切削會使前刀面容易出現磨損，甚至會出現刀具破損的情況。因此，大后角并不適用于切削此類型的材料；

 

2）雖然使用大后角可減低后刀面的磨損，但卻會加速刀刃的衰退。故此，切削的切深會隨之而減低，影響切削精度。為此，技術人員需定時調較刀具的角度以保持切削的精度；

 

3）在切削高硬度的材料時，如大后角過大，切削時所遇到的阻力會令前角因受到強大的壓縮力而出現缺損或破損。