金屬切削刀具切削部分的結(jié)構(gòu)要素、幾何角度與斧頭等刀具有許多共同的特征。如圖1，各種多齒刀具或復(fù)雜刀具，就其一個(gè)刀齒而言，都相當(dāng)于一把斧頭的刀頭 。現(xiàn)以熟悉的車刀為例說(shuō)明刀具主要幾何角度。
 
1．車刀切削部分的組成 　
車刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖組成（如圖2）。
 
(1) 前刀面 刀具上切屑流過(guò)的表面。
(2) 主后刀面 刀具上與工件上的加工表面相對(duì)著并且相互作用的表面，稱為主后刀面。
(3) 副后刀面 刀具上與工件上的已加工表面相對(duì)著并且相互作用的表面，稱為副后刀面。
(4) 主切削刃 刀具上前刀面與主后刀面的交線稱為主切削刃。
(5) 副切削刃 刀具上前刀面與副后刀面的交線稱為副切削刃。
（6）刀尖 主切削刃與副切削刃的交點(diǎn)稱為刀尖。刀尖實(shí)際是一小段曲線或直線，稱修圓刀尖和倒角刀尖。
2．車刀切削部分的主要角度
（1）測(cè)量車刀切削角度的輔助平面
為了確定和測(cè)量車刀的幾何角度，需要選取三個(gè)輔助平面作為基準(zhǔn)，這三個(gè)輔助平面是切削平面、基面和正交平面，如圖3所示。
1）切削平面Ps 切削平面是切于主切削刃某一選定點(diǎn)并垂直于刀桿底平面的平面。
2）基面Pr 基面是過(guò)主切削刃某一選定點(diǎn)并平行于刀桿底面的平面。
3）正交平面P0 主剖面是垂直于切削平面又垂直于基面的平面。
可見(jiàn)這三個(gè)坐標(biāo)平面相互垂直，構(gòu)成一個(gè)空間直角坐標(biāo)系。
(2) 車刀的主要幾何及其選擇
1）前角前角在正交平面內(nèi)測(cè)量的前刀面與基面間的夾角。前角的正負(fù)方向按圖示規(guī)定表示，即刀具前刀面在基面之下時(shí)為正前角，刀具前刀面在基面之上時(shí)為負(fù)前角。前角一般在-5°～ 25°之間選取。
前角選擇的原則：前角的大小主要解決刀頭的堅(jiān)固性與鋒利性的矛盾。因此首先要根據(jù)加工材料的硬度來(lái)選擇前角。加工材料的硬度高，前角取小值，反之取大值。其次要根據(jù)加工性質(zhì)來(lái)考慮前角的大小，粗加工時(shí)前角要取小值，精加工時(shí)前角應(yīng)取大值。
２）后角在正交平面內(nèi)測(cè)量的主后刀面與切削平面間的夾角。后角不能為零度或負(fù)值，一般在6°～12°之間選取。
后角選擇的原則：首先考慮加工性質(zhì)。精加工時(shí)，后角取大值，粗加工時(shí)，后角取小值。其次考慮加工材料的硬度，加工材料硬度高，主后角取小值，以增強(qiáng)刀頭的堅(jiān)固性；反之，后角應(yīng)取小值。
3）主偏角在基面內(nèi)測(cè)量的主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的夾角。主偏角一般在30°～ 90°之間選取。
主偏角的選用原則：首先考慮車床、夾具和刀具組成的車工工藝系統(tǒng)的剛性，如車工工藝系統(tǒng)剛性好，主偏角應(yīng)取小值，這樣有利于提高車刀使用壽命和改善散熱條件及表面粗造度。其次要考慮加工工件的幾何形狀，當(dāng)加工臺(tái)階時(shí)，主偏角應(yīng)取90°，加工中間切入的工件，主偏角一般取60 °。
４）副偏角在基面內(nèi)測(cè)量的副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向的夾角。副偏角一般為正值。
副偏角的選擇原則：首先考慮車刀、工件和夾具有足夠的剛性，才能減小副偏角；反之，應(yīng)取大值；其次，考慮加工性質(zhì)，粗加工時(shí)，副偏角可取10°～15°，粗加工時(shí)，副偏角可取5°左右。
５）刃傾角λs 在切削平面內(nèi)測(cè)量的主切削刃與基面間的夾角。當(dāng)主切削刃呈水平時(shí)，λs =0°；刀尖為主切刃上最高點(diǎn)時(shí)，λs＞0°；刀尖為主切削刃上最低點(diǎn)時(shí)，λs＜0°（如圖5所示）。刃傾角一般在-10°～5°之間選取。
刃傾角的選擇原則：主要看加工性質(zhì)，粗加工時(shí)，工件對(duì)車刀沖擊大，λs ≥0°，精加工時(shí)，工件對(duì)車刀沖擊力小，λs ≤0°，一般取λs =0°。
 
無(wú)論用于何種加工，刀具都有三個(gè)主要角度：前角、切入角和后角。其作用如下：①前角：影響切削力、切削刃強(qiáng)度和切屑流動(dòng)特性；②切入角：控制切削力的方向，有效減薄切屑，保護(hù)切削刃最薄弱的部位；③后角：確保刀具切削時(shí)不會(huì)與工件發(fā)生摩擦。
 
通過(guò)對(duì)刀具的這三個(gè)角度進(jìn)行綜合優(yōu)化，可以強(qiáng)化切削刃，同時(shí)使工件材料能從切削區(qū)自由流出，從而減小切削力，延長(zhǎng)刀具壽命。