刀具的幾何參數(shù)及其作用

1、1-2 刀具的幾何參數(shù)刀具的幾何參數(shù) 一、刀具的類型一、刀具的類型v金屬切削刀具是完成切削加工的重要工具，它直接參金屬切削刀具是完成切削加工的重要工具，它直接參與切削過程，從工件上切除多余的金屬層。因?yàn)榈毒吲c切削過程，從工件上切除多余的金屬層。因?yàn)榈毒咦兓`活、收效顯著，所以它是切削加工中影響生產(chǎn)變化靈活、收效顯著，所以它是切削加工中影響生產(chǎn)率、加工質(zhì)量和成本的最活躍的因素。在數(shù)控機(jī)床的率、加工質(zhì)量和成本的最活躍的因素。在數(shù)控機(jī)床的自身技術(shù)性能不斷提高的情況下，刀具的性能直接決自身技術(shù)性能不斷提高的情況下，刀具的性能直接決定機(jī)床性能的發(fā)揮。定機(jī)床性能的發(fā)揮。v根據(jù)用途和加工方法不同，刀具有如下

2、幾大類：根據(jù)用途和加工方法不同，刀具有如下幾大類：(1)切刀類切刀類 包括車刀、刨刀、插刀、鏜刀、成形車刀、包括車刀、刨刀、插刀、鏜刀、成形車刀、自動(dòng)機(jī)床和半自動(dòng)機(jī)床用的切刀以及一些專用切刀。自動(dòng)機(jī)床和半自動(dòng)機(jī)床用的切刀以及一些專用切刀。一般多為只有一條切削刃的單刃刀具。一般多為只有一條切削刃的單刃刀具。 (2)孔加工刀具孔加工刀具 是在實(shí)體材料上加工出孔或?qū)υ锌讛U(kuò)是在實(shí)體材料上加工出孔或?qū)υ锌讛U(kuò)大孔徑大孔徑(包括提高原有孔的精度和減小表面粗糙度值包括提高原有孔的精度和減小表面粗糙度值)的一種刀具。如麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、锪鉆、深孔鉆、鉸的一種刀具。如麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、锪鉆、深孔鉆、鉸刀、鏜刀等。

3、刀、鏜刀等。 (3)拉刀類拉刀類 在工件上拉削出各種內(nèi)、外幾何表面的刀具，在工件上拉削出各種內(nèi)、外幾何表面的刀具，生產(chǎn)率高，用于大批量生產(chǎn)，刀具成本高生產(chǎn)率高，用于大批量生產(chǎn)，刀具成本高。 (4)銑刀類銑刀類 是一種應(yīng)用非常廣泛的在圓柱或端面具有多是一種應(yīng)用非常廣泛的在圓柱或端面具有多齒、多刃的刀具。它可以用來加工平面、各種溝槽、齒、多刃的刀具。它可以用來加工平面、各種溝槽、螺旋表面、輪齒表面和成形表面等。螺旋表面、輪齒表面和成形表面等。 (5)螺紋刀具螺紋刀具 指加工內(nèi)、外螺紋表面用的刀具。常用指加工內(nèi)、外螺紋表面用的刀具。常用的有絲錐、板牙、螺紋切頭、螺紋液壓工具以及車刀、的有絲錐、板牙、

4、螺紋切頭、螺紋液壓工具以及車刀、梳刀等。梳刀等。(6)齒輪刀具齒輪刀具 用于加工齒輪、鏈輪、花鍵等齒形的一類用于加工齒輪、鏈輪、花鍵等齒形的一類刀具。如齒輪滾刀、插齒刀、花鍵滾刀等。刀具。如齒輪滾刀、插齒刀、花鍵滾刀等。 (7)磨具類磨具類 用于表面精加工和超精加工的刀具。如砂輪、用于表面精加工和超精加工的刀具。如砂輪、砂帶、拋光輪等。砂帶、拋光輪等。 (8)組合刀具、自動(dòng)線刀具組合刀具、自動(dòng)線刀具 是根據(jù)組合機(jī)床和自動(dòng)線特是根據(jù)組合機(jī)床和自動(dòng)線特殊加工要求設(shè)計(jì)的專用刀具，可以同時(shí)或依次加工若殊加工要求設(shè)計(jì)的專用刀具，可以同時(shí)或依次加工若干個(gè)表面。干個(gè)表面。 (9)數(shù)控機(jī)床刀具數(shù)控機(jī)床刀具 刀

5、具配置根據(jù)零件工藝要求而定，刀具配置根據(jù)零件工藝要求而定，有預(yù)調(diào)裝置、快速換刀裝置和尺寸補(bǔ)償系統(tǒng)。有預(yù)調(diào)裝置、快速換刀裝置和尺寸補(bǔ)償系統(tǒng)。 (10)特種加工刀具特種加工刀具 如水刀等如水刀等。二、刀具的結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)二、刀具的結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)v金屬切削刀具包含刀柄和切削部分，刀柄是指刀具上金屬切削刀具包含刀柄和切削部分，刀柄是指刀具上的夾持部分，切削部分是刀具上直接參加切削工作的的夾持部分，切削部分是刀具上直接參加切削工作的部分。在某些刀具部分。在某些刀具(如外圓車刀如外圓車刀)上切削部分也稱為刀上切削部分也稱為刀頭。有些刀具頭。有些刀具(如麻花鉆如麻花鉆)還有導(dǎo)向部分。還有導(dǎo)向部分。v各類金屬切削

6、刀具切削部分的形狀和幾何參數(shù)，都可各類金屬切削刀具切削部分的形狀和幾何參數(shù)，都可由外圓車刀切削部分演變而來，因此我們以外圓車刀由外圓車刀切削部分演變而來，因此我們以外圓車刀為例研究金屬切削刀具的幾何參數(shù)。為例研究金屬切削刀具的幾何參數(shù)。 1刀具切削部的組成刀具切削部的組成 如圖所示，外圓車刀的切削部如圖所示，外圓車刀的切削部分包括以下要素：分包括以下要素： (1)前前(刀刀)面面 切屑流過的刀面；切屑流過的刀面； (2)主后主后(刀刀)面面 與加工表面相對(duì)的刀面；與加工表面相對(duì)的刀面； (3)副后副后(刀刀)面面 與工件已加工表面相對(duì)的刀面；與工件已加工表面相對(duì)的刀面； (4)主切削刃主切削刃

7、 擔(dān)任主要切削工作，由前刀面與主后刀擔(dān)任主要切削工作，由前刀面與主后刀面相交的棱邊形成；面相交的棱邊形成； (5)副切削刃副切削刃 擔(dān)任少量切削工作，由前刀面與副后刀擔(dān)任少量切削工作，由前刀面與副后刀面相交的棱邊形成；面相交的棱邊形成； (6)刀尖刀尖 主、副切削刃聯(lián)接處的一部分切削刃，常指主、副切削刃聯(lián)接處的一部分切削刃，常指它們的實(shí)際交點(diǎn)。它們的實(shí)際交點(diǎn)。AAA刀具切削部分的組成要素刀具切削部分的組成要素v在實(shí)際刀具上常見的刀尖結(jié)構(gòu)有：在實(shí)際刀具上常見的刀尖結(jié)構(gòu)有： 2刀具的幾何參數(shù)刀具的幾何參數(shù) 2.1 確定刀具切削角度的參考平面確定刀具切削角度的參考平面v刀具要從工件上切下金屬，就必須

8、具備一定的切削刀具要從工件上切下金屬，就必須具備一定的切削角度，這些角度決定了刀具切削部分各表面的空間角度，這些角度決定了刀具切削部分各表面的空間位置。位置。v如后圖所示，圖中標(biāo)出寬刃刨刀的前角和后角，于如后圖所示，圖中標(biāo)出寬刃刨刀的前角和后角，于是就確定了刨刀前刀面和后刀面的位置。但是刨刀是就確定了刨刀前刀面和后刀面的位置。但是刨刀的前角和后角需要在選定的參考平面作為坐標(biāo)系的的前角和后角需要在選定的參考平面作為坐標(biāo)系的基礎(chǔ)之后才能表明其大小。后圖中所示的基面和切基礎(chǔ)之后才能表明其大小。后圖中所示的基面和切削平面就是選作坐標(biāo)系的參考平面。削平面就是選作坐標(biāo)系的參考平面。v由于大多數(shù)加工表面都不

9、是平面，而是空間曲面，由于大多數(shù)加工表面都不是平面，而是空間曲面，不便于直接用來作為參考平面，因此，將構(gòu)造刀具不便于直接用來作為參考平面，因此，將構(gòu)造刀具角度坐標(biāo)系的參考平面定義如下。角度坐標(biāo)系的參考平面定義如下。v (1)基面基面pr 通過主切削刃上選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)合通過主切削刃上選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)合成切削運(yùn)動(dòng)向量的平面。成切削運(yùn)動(dòng)向量的平面。v(2)切削平面切削平面ps 通過主切削刃上選定點(diǎn)，與切削刃通過主切削刃上選定點(diǎn)，與切削刃相切并垂直于基面的平面。也就是切削刃的切線與相切并垂直于基面的平面。也就是切削刃的切線與合成切削運(yùn)動(dòng)向量構(gòu)成的平面。顯然，切削刃上同合成切削運(yùn)動(dòng)向量構(gòu)成的平面。

10、顯然，切削刃上同一點(diǎn)的基面與切削平面是互相垂直的。一點(diǎn)的基面與切削平面是互相垂直的。v應(yīng)該指出，上述切削平面和基面的定義是在刀具與應(yīng)該指出，上述切削平面和基面的定義是在刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中給出的，是廣義定義。根據(jù)工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中給出的，是廣義定義。根據(jù)上述定義分析刀具角度時(shí)，對(duì)于同一切削刃上的不上述定義分析刀具角度時(shí)，對(duì)于同一切削刃上的不同點(diǎn)，可能有不同的切削平面和基面，因而同一切同點(diǎn)，可能有不同的切削平面和基面，因而同一切削刃上各點(diǎn)切削角度的數(shù)值也就不一定相等。削刃上各點(diǎn)切削角度的數(shù)值也就不一定相等。 2.2 刀具標(biāo)注角度的參考系刀具標(biāo)注角度的參考系v刀具的標(biāo)注角度是設(shè)計(jì)、制造和刃

11、磨刀具所需要的刀具的標(biāo)注角度是設(shè)計(jì)、制造和刃磨刀具所需要的角度。標(biāo)注角度應(yīng)在選定的參考平面所構(gòu)成的坐標(biāo)角度。標(biāo)注角度應(yīng)在選定的參考平面所構(gòu)成的坐標(biāo)系中確定，它與刀具工作時(shí)的切削角度不同，系中確定，它與刀具工作時(shí)的切削角度不同，標(biāo)注標(biāo)注角度的切削平面與基面的定義不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)角度的切削平面與基面的定義不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因，因而，這時(shí)的切削平面而，這時(shí)的切削平面ps只包含切削刃在其選定點(diǎn)的只包含切削刃在其選定點(diǎn)的切線和切削速度向量，基面切線和切削速度向量，基面pr則是通過該點(diǎn)面垂直則是通過該點(diǎn)面垂直于切削速度向量的平面。除此之外，為了便于刃磨于切削速度向量的平面。除此之外，為了便于刃磨和檢驗(yàn)刀具的標(biāo)

12、注角度，還應(yīng)盡可能使刀具標(biāo)注角和檢驗(yàn)刀具的標(biāo)注角度，還應(yīng)盡可能使刀具標(biāo)注角度的參考平面和刀具的刃磨檢驗(yàn)基準(zhǔn)面一致，所以度的參考平面和刀具的刃磨檢驗(yàn)基準(zhǔn)面一致，所以要根據(jù)不同刀具的情況，對(duì)刃磨檢驗(yàn)時(shí)刀具的安裝要根據(jù)不同刀具的情況，對(duì)刃磨檢驗(yàn)時(shí)刀具的安裝定位面做某些規(guī)定。定位面做某些規(guī)定。v實(shí)際上，除了由上述切削平面和基面組成的參考平實(shí)際上，除了由上述切削平面和基面組成的參考平面系以外，還需要選一個(gè)用來標(biāo)注和測(cè)量刀具前、面系以外，還需要選一個(gè)用來標(biāo)注和測(cè)量刀具前、后角度的平面，即后角度的平面，即“測(cè)量平面測(cè)量平面”。圖中標(biāo)注刨刀角。圖中標(biāo)注刨刀角度的度的N-N平面就是測(cè)量平面。它是垂直于刨刀直線平

13、面就是測(cè)量平面。它是垂直于刨刀直線切削刃的法剖面。通常，根據(jù)刃磨和測(cè)量的方便等切削刃的法剖面。通常，根據(jù)刃磨和測(cè)量的方便等需要，可以選用不同的平面作為測(cè)量平面。在切削需要，可以選用不同的平面作為測(cè)量平面。在切削刃上同一選定點(diǎn)測(cè)量其角度時(shí)，如果測(cè)量平面選得刃上同一選定點(diǎn)測(cè)量其角度時(shí)，如果測(cè)量平面選得不同，刀具角度的大小也就不同。不同，刀具角度的大小也就不同。v為定量地表示刀具切削部分的幾何形狀，必須把刀為定量地表示刀具切削部分的幾何形狀，必須把刀具放在一個(gè)確定的參考系中，用一組確定的幾何參具放在一個(gè)確定的參考系中，用一組確定的幾何參數(shù)確切表達(dá)刀具表面和切削刃在空間的位置，該幾數(shù)確切表達(dá)刀具表面和

14、切削刃在空間的位置，該幾何參數(shù)就是刀具的幾何參數(shù)何參數(shù)就是刀具的幾何參數(shù)。v測(cè)量平面、切削平面和基面組成了刀具標(biāo)注角度參考測(cè)量平面、切削平面和基面組成了刀具標(biāo)注角度參考系系。目前各國(guó)由于選用的測(cè)量平面不同，故所采用的。目前各國(guó)由于選用的測(cè)量平面不同，故所采用的刀具標(biāo)注角度參考系也不完全統(tǒng)一?，F(xiàn)以外圓車刀為刀具標(biāo)注角度參考系也不完全統(tǒng)一。現(xiàn)以外圓車刀為例，說明幾種不同的刀具標(biāo)注角度參考系。例，說明幾種不同的刀具標(biāo)注角度參考系。v度量刀具幾何參數(shù)的參考系分兩類。一類是刀具的靜度量刀具幾何參數(shù)的參考系分兩類。一類是刀具的靜止參考系，是用于定義刀具的設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)止參考系，是用于定義刀具的設(shè)計(jì)、

15、制造、刃磨和測(cè)量時(shí)幾何參數(shù)的參考系，它不受刀具工作條件變化的量時(shí)幾何參數(shù)的參考系，它不受刀具工作條件變化的影響，即只考慮主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向，不考慮進(jìn)影響，即只考慮主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向，不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的大小，刀具的安裝定位基準(zhǔn)與主運(yùn)動(dòng)方向平給運(yùn)動(dòng)的大小，刀具的安裝定位基準(zhǔn)與主運(yùn)動(dòng)方向平行或垂直；另一類是刀具的工作參考系，即規(guī)定刀具行或垂直；另一類是刀具的工作參考系，即規(guī)定刀具切削加工時(shí)的幾何參數(shù)的參考系，它與刀具安裝情況、切削加工時(shí)的幾何參數(shù)的參考系，它與刀具安裝情況、切削運(yùn)動(dòng)大小和方向等有關(guān)。切削運(yùn)動(dòng)大小和方向等有關(guān)。刀具的參考坐標(biāo)面刀具的參考坐標(biāo)面v刀具參考系由坐標(biāo)平面和測(cè)量面組成，最

16、基本的坐標(biāo)刀具參考系由坐標(biāo)平面和測(cè)量面組成，最基本的坐標(biāo)平面有兩個(gè)。平面有兩個(gè)。v基面基面 pr：通過切削刃上選定點(diǎn)，垂直于切削運(yùn)動(dòng)方向通過切削刃上選定點(diǎn)，垂直于切削運(yùn)動(dòng)方向的平面。的平面。v切削平面切削平面 ps：通過切削刃上選定點(diǎn)，與切削刃相切并通過切削刃上選定點(diǎn)，與切削刃相切并垂直于基面的平面垂直于基面的平面 。它包含切削速度方向，切于工。它包含切削速度方向，切于工件上的過渡表面。件上的過渡表面。v上述坐標(biāo)面與不同的測(cè)量面組合就構(gòu)成了不同的標(biāo)注上述坐標(biāo)面與不同的測(cè)量面組合就構(gòu)成了不同的標(biāo)注參考系參考系。(1)正交平面參考系及標(biāo)注幾何參數(shù)正交平面參考系及標(biāo)注幾何參數(shù)v正交平面正交平面 po

17、：通過切削刃上選定點(diǎn)并同時(shí)垂直于基通過切削刃上選定點(diǎn)并同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面，它是測(cè)量平面，如圖所示。面和切削平面的平面，它是測(cè)量平面，如圖所示。v正交平面參考系：由基面正交平面參考系：由基面 pr、切削平面、切削平面 ps和正交平面和正交平面 po構(gòu)成的直角坐標(biāo)系。構(gòu)成的直角坐標(biāo)系。 標(biāo)注參考系內(nèi)的標(biāo)注角度v要確定外圓車刀切削要確定外圓車刀切削部分在正交平面參考部分在正交平面參考系中的結(jié)構(gòu)，需要系中的結(jié)構(gòu)，需要6個(gè)個(gè)基本角度基本角度 ： 1)主偏角主偏角 kr 過主切削過主切削刃上選定點(diǎn)，在基面刃上選定點(diǎn)，在基面內(nèi)測(cè)量的切削刃與進(jìn)內(nèi)測(cè)量的切削刃與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的夾角給運(yùn)動(dòng)方向間的夾角

18、 2)副偏角副偏角 過副切削過副切削刃上選定點(diǎn)，在基面刃上選定點(diǎn)，在基面內(nèi)測(cè)量的副切削刃與內(nèi)測(cè)量的副切削刃與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的夾進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的夾角。角。 rk3)前角前角 過主切削刃上選定過主切削刃上選定點(diǎn)，在正交平面內(nèi)測(cè)量的前點(diǎn)，在正交平面內(nèi)測(cè)量的前刀面與基面之間的夾角。前刀面與基面之間的夾角。前刀面與切削平面間的夾角為刀面與切削平面間的夾角為銳角時(shí)，前角為正值；夾角銳角時(shí)，前角為正值；夾角為鈍角時(shí)，前角為負(fù)值為鈍角時(shí)，前角為負(fù)值。 4)后角后角 過主切削刃上選定過主切削刃上選定點(diǎn)，在正交平面中測(cè)量的主點(diǎn)，在正交平面中測(cè)量的主后刀面與切削平面之間的夾后刀面與切削平面之間的夾角。后刀面與基面的

19、夾角為角。后刀面與基面的夾角為銳角時(shí)，后角為正值；夾角銳角時(shí)，后角為正值；夾角為鈍角時(shí)，后角為負(fù)值為鈍角時(shí)，后角為負(fù)值。005)刃傾角刃傾角 過主切削刀過主切削刀上選定點(diǎn)，在切削平上選定點(diǎn)，在切削平面中測(cè)量的主切削刃面中測(cè)量的主切削刃與基面間的夾角。當(dāng)與基面間的夾角。當(dāng)?shù)都馐侵髑邢魅猩献畹都馐侵髑邢魅猩献罡唿c(diǎn)時(shí)，高點(diǎn)時(shí)， 為正值為正值，刀刀尖位于切削刃最低點(diǎn)尖位于切削刃最低點(diǎn)時(shí)，時(shí)， 為負(fù)值；主切削為負(fù)值；主切削刃與基面平行時(shí)，刃與基面平行時(shí)， sss 0s 6)副后角副后角 過副切削刃上選定點(diǎn)在副正交平面內(nèi)測(cè)過副切削刃上選定點(diǎn)在副正交平面內(nèi)測(cè)量的副后刀面與副切削平面之間的夾角。量的副后刀面與

20、副切削平面之間的夾角。v當(dāng)主偏角和刃傾角確定后，主切削刃在空間的位置隨當(dāng)主偏角和刃傾角確定后，主切削刃在空間的位置隨之確定。在正交平面內(nèi)，前角和后角確定后，前刀面之確定。在正交平面內(nèi)，前角和后角確定后，前刀面和主后刀面隨之確定。副偏角和副后角確定，副后刀和主后刀面隨之確定。副偏角和副后角確定，副后刀面就隨之確定面就隨之確定。這這6個(gè)基本角度確定了普通外圓車刀個(gè)基本角度確定了普通外圓車刀切削部分的幾何形狀。切削部分的幾何形狀。v前刀面和主后刀面之間所夾角度為楔角前刀面和主后刀面之間所夾角度為楔角0，它由前角它由前角和后角派生而來：和后角派生而來：0= 90(0+0) v主切削刃和副切削刃所夾的角

21、度為刀尖角主切削刃和副切削刃所夾的角度為刀尖角r ，它由主它由主偏角和副偏角派生而來：偏角和副偏角派生而來： 0rrrkk180車刀的組成車刀的組成確定車刀幾何角度確定車刀幾何角度的輔助平面的輔助平面車刀的主要標(biāo)注角度車刀的主要標(biāo)注角度v關(guān)于刀具角度的說明：關(guān)于刀具角度的說明：1)前角前角0 前角對(duì)切屑變形、切削力以及切削刃強(qiáng)度都前角對(duì)切屑變形、切削力以及切削刃強(qiáng)度都有很大的影響。有很大的影響。v較大的前角，可減少切屑的變形，使切削輕快，降低較大的前角，可減少切屑的變形，使切削輕快，降低切削溫度，減輕刀具磨損。但如前角過分加大，刀具切削溫度，減輕刀具磨損。但如前角過分加大，刀具導(dǎo)熱體積減小，切

22、削部分強(qiáng)度下降，反而影響刀具的導(dǎo)熱體積減小，切削部分強(qiáng)度下降，反而影響刀具的使用壽命。使用壽命。v一般加工韌性材料時(shí)，切屑變形較大，所以應(yīng)取較大一般加工韌性材料時(shí)，切屑變形較大，所以應(yīng)取較大的前角。反之，加工脆性材料時(shí)，應(yīng)采用較小的前角。的前角。反之，加工脆性材料時(shí)，應(yīng)采用較小的前角。通常硬質(zhì)合金車刀的前角通常硬質(zhì)合金車刀的前角0在在5 +25的范圍內(nèi)選的范圍內(nèi)選取。取。 2)后角后角0 v合適的后角可減少工件與主后刀面的摩擦和主后刀合適的后角可減少工件與主后刀面的摩擦和主后刀面的磨損。面的磨損。v但后角也不能取得過大，否則會(huì)削弱切削刃強(qiáng)度，但后角也不能取得過大，否則會(huì)削弱切削刃強(qiáng)度，減少導(dǎo)熱

23、體積。所以，正確地選擇后角，對(duì)提高刀減少導(dǎo)熱體積。所以，正確地選擇后角，對(duì)提高刀具壽命也有很大意義。具壽命也有很大意義。v加工時(shí)，切削厚度愈小，后角就應(yīng)愈大。因此，精加工時(shí)，切削厚度愈小，后角就應(yīng)愈大。因此，精加工時(shí)，后角可以比粗加工時(shí)大些。硬質(zhì)合金車刀加工時(shí)，后角可以比粗加工時(shí)大些。硬質(zhì)合金車刀的后角一般為的后角一般為612。 3)主偏角主偏角kr v改變主偏角的大小可以在切削深度和進(jìn)給量相同的改變主偏角的大小可以在切削深度和進(jìn)給量相同的情況下改變切削厚度和寬度，也就是改變切削刃參情況下改變切削厚度和寬度，也就是改變切削刃參加切削工作的長(zhǎng)度。加切削工作的長(zhǎng)度。v小的主偏角，可使主切削刃參加切

24、削的長(zhǎng)度加大，小的主偏角，可使主切削刃參加切削的長(zhǎng)度加大，使刀刃單位長(zhǎng)度上受力減小，而且散熱情況好，刀使刀刃單位長(zhǎng)度上受力減小，而且散熱情況好，刀具較為耐用。但這樣會(huì)使刀具作用在工件上的徑向具較為耐用。但這樣會(huì)使刀具作用在工件上的徑向力加大，在加工細(xì)長(zhǎng)工件時(shí)，容易引起工件變形和力加大，在加工細(xì)長(zhǎng)工件時(shí)，容易引起工件變形和振動(dòng)。振動(dòng)。 v通常主偏角通常主偏角kr為為3075。 4)副偏角副偏角 v它可減少副后刀面和已加工表面的摩擦，但副偏角它可減少副后刀面和已加工表面的摩擦，但副偏角 過大，又會(huì)影響表面光潔度。一般過大，又會(huì)影響表面光潔度。一般 角取角取510。 5)刃傾角刃傾角s v主要影響刀

25、頭的強(qiáng)度和排屑的方向。一般為主要影響刀頭的強(qiáng)度和排屑的方向。一般為10+5，粗加工時(shí)為了增強(qiáng)切削刃強(qiáng)度常取負(fù)值，精，粗加工時(shí)為了增強(qiáng)切削刃強(qiáng)度常取負(fù)值，精加工時(shí)為了不使切屑劃傷已加工面，常取正值或零加工時(shí)為了不使切屑劃傷已加工面，常取正值或零度。度。 rkrkrks=0s s為負(fù)為負(fù)s s為正為正車刀主切削刃刃傾角車刀主切削刃刃傾角s s對(duì)排屑方向的影響對(duì)排屑方向的影響v上面分別介紹了車刀的主要角度，應(yīng)當(dāng)指出，車刀上面分別介紹了車刀的主要角度，應(yīng)當(dāng)指出，車刀幾何參數(shù)之間都是相互影響，相互依賴，相互制約幾何參數(shù)之間都是相互影響，相互依賴，相互制約的。一個(gè)實(shí)際問題的解決，往往不是孤立地改變某的。一

26、個(gè)實(shí)際問題的解決，往往不是孤立地改變某一參數(shù)就能辦到的，應(yīng)該把車刀幾何參數(shù)看成一個(gè)一參數(shù)就能辦到的，應(yīng)該把車刀幾何參數(shù)看成一個(gè)有機(jī)的整體，根據(jù)切削過程的具體條件，綜合考慮。有機(jī)的整體，根據(jù)切削過程的具體條件，綜合考慮。v如前角如前角0與后角與后角0都影響切削刃強(qiáng)度，影響刀具的散都影響切削刃強(qiáng)度，影響刀具的散熱體積，它們之間可以互相補(bǔ)償。粗加工時(shí)，為了熱體積，它們之間可以互相補(bǔ)償。粗加工時(shí)，為了減輕刀具負(fù)荷，采用較大的前角，可適當(dāng)減小后角，減輕刀具負(fù)荷，采用較大的前角，可適當(dāng)減小后角，這時(shí)切削刃弧度不會(huì)明顯削弱。反之，精加工時(shí)為這時(shí)切削刃弧度不會(huì)明顯削弱。反之，精加工時(shí)為減少后刀面與加工表面間的

27、摩擦，采用較大后角，減少后刀面與加工表面間的摩擦，采用較大后角，可適當(dāng)減小前角。可適當(dāng)減小前角。v在前角、主偏角、刃傾角之間，也有一定的辯證關(guān)系：在前角、主偏角、刃傾角之間，也有一定的辯證關(guān)系：采用負(fù)的刃傾角，小的主偏角，都能增加刀尖強(qiáng)度和采用負(fù)的刃傾角，小的主偏角，都能增加刀尖強(qiáng)度和耐用度。因此，在切削較硬的材料或有沖擊作用存在耐用度。因此，在切削較硬的材料或有沖擊作用存在時(shí)，采用較小的主偏角和負(fù)的刃傾角，而不必明顯地時(shí)，采用較小的主偏角和負(fù)的刃傾角，而不必明顯地減小前角。加工精度、光潔度要求較高的細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，減小前角。加工精度、光潔度要求較高的細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，為了減少振動(dòng)，須選用較大的主偏角，為避

28、免擦傷已為了減少振動(dòng)，須選用較大的主偏角，為避免擦傷已加工表面，須選用正的刃傾角，在這種情況下，前角加工表面，須選用正的刃傾角，在這種情況下，前角應(yīng)相應(yīng)地減小。應(yīng)相應(yīng)地減小。 (2)其他靜止參考系其他靜止參考系v除正交平面參考系外，有法平面參考系、假定工作平除正交平面參考系外，有法平面參考系、假定工作平面和背平面參考系。面和背平面參考系。v法平面法平面 pn ：過切削刃上選定點(diǎn)，垂直于切削刃在該過切削刃上選定點(diǎn)，垂直于切削刃在該點(diǎn)的切線的平面。點(diǎn)的切線的平面。v假定工作平面假定工作平面 pf ：過切削刃上選定點(diǎn)，垂直于基面過切削刃上選定點(diǎn)，垂直于基面且平行于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的平面。它平行或垂直于刀

29、具且平行于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的平面。它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及測(cè)量時(shí)適合于安裝或定位的一個(gè)平面在制造、刃磨及測(cè)量時(shí)適合于安裝或定位的一個(gè)平面或軸線?；蜉S線。v背平面背平面 pp ：過切削刀上選定點(diǎn)、垂直于基面和假定過切削刀上選定點(diǎn)、垂直于基面和假定工作平面的平面工作平面的平面 。刀具的參考坐標(biāo)面刀具的參考坐標(biāo)面v在法平面參考系中，前角和后角在法平面在法平面參考系中，前角和后角在法平面 pn內(nèi)測(cè)量；內(nèi)測(cè)量；在假定工作平面和背平面參考系中，前角和后角在在假定工作平面和背平面參考系中，前角和后角在假定工作平面假定工作平面 pf和背平面和背平面 pp中測(cè)量；而主偏角中測(cè)量；而主偏角 kr 和和刃傾角刃

30、傾角s 在三種參考系中完全一樣。在三種參考系中完全一樣。 (3)工作參考系及幾何參數(shù)工作參考系及幾何參數(shù)v實(shí)際工作中，由于假定的工作條件發(fā)生了變化，使實(shí)際工作中，由于假定的工作條件發(fā)生了變化，使標(biāo)注參考系中的各個(gè)坐標(biāo)面和測(cè)量面的位置也隨之標(biāo)注參考系中的各個(gè)坐標(biāo)面和測(cè)量面的位置也隨之變化。因此，刀具切削加工時(shí)的實(shí)際幾何參數(shù)就要變化。因此，刀具切削加工時(shí)的實(shí)際幾何參數(shù)就要在工作參考系中測(cè)量。工作參考系也分為正交平面在工作參考系中測(cè)量。工作參考系也分為正交平面工作參考系、法平面工作參考系及工作平面和背平工作參考系、法平面工作參考系及工作平面和背平面工作參考系等。面工作參考系等。v工作參考系中各坐標(biāo)平

31、面的定義與標(biāo)注參考系相同，工作參考系中各坐標(biāo)平面的定義與標(biāo)注參考系相同，只需用合成切削運(yùn)動(dòng)方向取代主運(yùn)動(dòng)方向。它們是工只需用合成切削運(yùn)動(dòng)方向取代主運(yùn)動(dòng)方向。它們是工作基面作基面 pre 、工作切削平面工作切削平面 pse、工作正交平面工作正交平面 poe、工作法平面工作法平面 pne (pnepn)、工作平面工作平面 pfe、工作背平面工作背平面ppe等，如圖所示。等，如圖所示。v相應(yīng)地，在工作狀態(tài)下刀具的角度也改變了，稱為工相應(yīng)地，在工作狀態(tài)下刀具的角度也改變了，稱為工作角度。考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和刀具在機(jī)床上的實(shí)際安裝位作角度。考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和刀具在機(jī)床上的實(shí)際安裝位置的影響，分別用置的影響，分別用

32、 、 、 、 、 表示，表示，它們是切削過程中真正起作用的角度。它們是切削過程中真正起作用的角度。 rekrekseoeoe1)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響v一般切削一般切削(如車外圓如車外圓)時(shí)，進(jìn)給速度遠(yuǎn)小于切削速度，時(shí)，進(jìn)給速度遠(yuǎn)小于切削速度，此時(shí)刀具工作角度近似等于標(biāo)注角度。但在進(jìn)給速度此時(shí)刀具工作角度近似等于標(biāo)注角度。但在進(jìn)給速度較大時(shí)，改變了合成切削運(yùn)動(dòng)方向，工作角度就有較較大時(shí)，改變了合成切削運(yùn)動(dòng)方向，工作角度就有較大改變。大改變。v橫向進(jìn)給的影響：如后圖所示。切斷、切槽時(shí)，因?yàn)闄M向進(jìn)給的影響：如后圖所示。切斷、切槽時(shí)，因?yàn)榈毒呦鄬?duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡為阿基米德螺旋線，則合刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡為阿基米德螺旋線，則合成切削運(yùn)動(dòng)力向是