摘要：本文提出了對刀具幾何角度綜合剖析的思路。使學生既能加深對單個角度的理解；又能進一步理解角度之間的聯(lián)系和同名角度的異同點。從而整體把握刀具幾何角度概念和意義。
　　關(guān)鍵詞：刀具 　角度　剖析
　　
　　在《刀具》課程中，刀具幾何角度這部分內(nèi)容屬于教學重點。因為它是各類刀具設計、選擇、使用、刃磨的基礎知識。如果不掌握刀具的幾何角度，就不能很好地學習后續(xù)課程。同時，刀具幾何角度又是該課程的教學難點。因為，角度分析是空間概念不易理解；而且角度又多，各有功用；角度之間又有換算關(guān)系等。教學時學生感到頭緒繁多、眼花繚亂，會產(chǎn)生畏難心理。一些學生可能就望而卻步，甚至放棄學習，影響學業(yè)。
　　
　　其實，刀具幾何角度的學習，有其脈絡和條理。學生只要掌握其內(nèi)在規(guī)律，按照一定的方法深入理解。就可以由表及里、由淺入深、由此及彼，從而達到整體把握刀具幾何角度的全貌和實質(zhì)。為以后的學習和工作打下扎實的基礎。
　　
　　一、理解基本角度
　　
　　——理解角度明定義　輔助平面是關(guān)鍵
　　
　　基本角度分別是：在正交平面內(nèi)的前角、后角；在切削平面內(nèi)的刃傾角；在基面內(nèi)的主偏角、副偏角。教學時很多學生感到一時難以掌握。關(guān)鍵在于未能重視和領會坐標平面和測量平面的概念。而只是死記硬背角度定義，結(jié)果只是停留在表面上的記憶而已。
　　
　　其實首先應明了刀具是放在一定的測量系內(nèi)確定角度的。例如：正交平面測量系包括基面、切削平面、正交平面等。對于某一平面的理解，如基面定義是：過切削刃上選定點，垂直于假定主運動方向的平面。理解時必須把握兩點：
　　
　　１）基面是過切削刃上的選定點；
　　
　?。玻┐怪庇诩俣ㄖ鬟\動方向。
　　
　　所謂假定主運動方向：即是假定裝刀高度在工件的中心高上。這時主運動方向是垂直向下的。此時定義的基面是一個通過主刀刃上選定點的水平面。同理，切削平面是一個通過主刀刃上選定點的且垂直于基面的一個鉛垂面。而正交平面是同時垂直于基面和切削平面的一個剖面。三個輔助平面在空間是兩兩垂直。
　　
　　必須清楚三個輔助平面在空間的方位以及相互位置關(guān)系。由此不難理解基本角度。比如，在正交平面內(nèi)：前刀面與基面的夾角為前角；后刀面與切削平面的夾角為后角。所以學習基本角度的前提是理解輔助平面。
　　
　　二、派生角度
　　
　　——角度之間有聯(lián)系　明確數(shù)量和功用
　　
　　派生角度是：刀尖角、楔角。因為前角、后角和楔角之和等于90°。楔角數(shù)值隨前角、后角的變化而變化；又因為主偏角、副偏角和刀尖角之和等于180°。刀尖角數(shù)值隨著主偏角、副偏角的變化而變化。這是角度數(shù)值之間的對應關(guān)系。但無論楔角還是刀尖角都是有其自身的意義和功用。決不是可有可無的。比如：車削螺紋時，刀尖角的準確與否直接影響螺紋的牙形角；還有，刀尖角、楔角的大小對刀刃的強度有極大的影響。
　　
　　三、轉(zhuǎn)換角度
　　
　　——測量面間轉(zhuǎn)換角　對應關(guān)系要清楚
　　
　　在不同的測量面內(nèi)，都可以定義前角或后角。例如：在正交平面、法平面、切深平面、進給平面內(nèi)都有其對應的前角和后角。
　　
　　各個不同的測量面內(nèi)定義的角度有其獨立的意義和功用。這是因為各種刀具的加工特點不同，需要在不同的剖面內(nèi)分析角度。比如：車削外圓時，一般在正交平面內(nèi)分析車刀后角大小；而鉆孔時，就需要在端剖面內(nèi)分析麻花鉆的后角大小。
　　
　　各個測量 面內(nèi)的同名角度在數(shù)值上又有一定的聯(lián)系。必須讓學生理解其中的異同點。比如：車刀的正交前角和法向前角的關(guān)系如下：
　　
　　γo　=γn × cosλs ； 當λs=0°時：　γo=γn 　此時法向前角就是正交前角 。
　　
　　而λs≠０°時，γo≠γn 在齒輪和螺紋加工時，會影響工件的加工精度。
　　
　　四、工作角度
　　
　　——工作角度是變值　輔助平面隨著變
　　刀具的標志角度是靜態(tài)角度，是唯一確定的。而動態(tài)角度即工作角度卻隨不同的工作條件而變化。
　　
　　比如：車削外圓時：
　　
　　工作前角＝γ0＋μ
　　
　　工作后角＝α0－μ
　　
　　現(xiàn)在單從切削運動去分析μ值的變化。
　　
　　因為實際車削時，存在進給運動（尤其在加工大螺距螺紋時）。這時應以合成切削運動定義基面和切削平面。成為工作基面和工作切削平面。工作基面的定義是：通過切削刃選定點垂直于合成切削速度方向的平面。工作切削平面定義是：通過切削刃選定點與切削刃相切，且垂直于工作基面的平面。相對原先標注角度時的基面和切削平面傾斜了一個μ值的角度。
　　
　　這樣，在車削大螺距的螺紋時，可能由于工作后角的減小，而使刀刃無法切入工件。
　　
　　五、衍生角度
　　
　?。薄⑦^渡刃偏角
　　
　　在主刀刃上再磨出一條長度較短的過渡刃。即形成過渡刃和主刀刃雙重刀刃。主刀刃成為折線狀過渡刃擔任部分切削任務。過渡刃的偏角一般是主偏角數(shù)值的一半。目的是減輕主刀刃負擔，同時增加刀頭切削部分的強度。因此可以提高切削用量，增加刀具的耐用度。
　　
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　　在主、副刀刃之間，還可以磨出修光刃。實際上修光刃是副刀刃的極端形式。修光刃的作用與副刀刃相似，但因為修光刃偏角一般取0°~3°，長度為2倍的走刀量左右。因此能大大降低加工表面的粗糙度，提高加工質(zhì)量。
　　
　　3、負倒棱前角
　　
　　在主刀刃上磨出負倒棱。其倒棱角度一般為-15°~ -20°。倒棱在主刀刃上，但在前角相反方向，且屬于負前角性質(zhì)。目的是增加主刀刃強度，提高刀具耐用度。選擇時應和前角一起考慮。
　　
　　刀具 的幾何角度在選擇和使用時，不是孤立地分析某一角度，而是需要綜合考慮相關(guān)角度的互補和制約關(guān)系。所以我們需要對刀具幾何角度進行綜合分析，才能最大限度地發(fā)揮刀具的潛力。達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的生產(chǎn)要求。