刀具切削部分的幾何參數(shù)

關(guān)于刀具切削部分的幾何參數(shù)第1頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三刀具切削部分由一尖二刃三面組成。前刀面Aγ：切屑沿其流出的刀面?？刂魄行剂飨蛑骱竺鍭α：刀具上同前刀面相交形成主切削刃的表面，與工件過渡表面相對。副后面Aα’：刀具上同前面相交形成副切削刃的表面，與工件已加工表面相對。主切削刃S：前刀面與主后面的交線。承擔(dān)主要切削工作。副切削刃S’：前刀面與副后面的交線。擔(dān)負(fù)少量切削工作刀尖：主、副切削刃交匯處。一小段直線或圓弧。

第2頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三刀具角度的坐標(biāo)平面與參考系刀具切削部分的各個面、切削刃的空間位置常常用這些面、刃相對某些坐標(biāo)平面的幾何角度來表示，這樣就必須將刀具置于空間坐標(biāo)平面參考系內(nèi)。該參考系包括刀具標(biāo)注角度參考系（靜止參考系）和刀具工作角度參考系。

第3頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三根據(jù)ISO規(guī)定，刀具標(biāo)注角度參考系（靜止參考系）有正交平面參考系、法平面參考系、假定工作平面參考系等。1.正交平面切削刃上選定點的正交平面是過該點并同時垂直于基面和切削平面的平面，記為P0；2.法平面切削刃上選定點的法平面是過該點并與切削刃垂直的平面，記作Pn；3.假定工作平面切削刃上選定點的假定工作平面是過該點、垂直于基面并與進給方向平行的平面，記作Pf；而背平面切削刃上選定點的背平面是過該點且垂直于基面和假定工作平面的平面，記為Pp上述參考平面與測量平面組成了三個坐標(biāo)平面參考系。第4頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三基面Pr假定主運動方向主切削刃上選定點刀柄底面平面第5頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三正交平面Po：⊥Ps⊥Pγ基面Pγ：Pγ⊥Vc∥刀具安裝面（車刀）切削平面Ps:與S相切且⊥Pγ假定主運動方向Vc正交平面參考系（Pr-Ps-Po)主切削刃上選定點第6頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三刀具標(biāo)注角度參考系a)正交正面參考系b）法平面參考系c）假定工作平面參考系由Pγ、PS、P0組成，兩兩垂直

由Pγ、Pf、Pp組成，兩兩垂直

由Pγ、Ps、Pn組成

第7頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三三、正交平面參考系刀具的標(biāo)注角度在刀具工作圖中標(biāo)出的幾何角度，是刀具設(shè)計、制造、刃磨和測量的依據(jù)。1.正交平面參考系中的刀具標(biāo)注角度(1)基面Pr內(nèi)的角度主偏角––––在基面Pr內(nèi)測量的主切削平面PS與假定工作平面Pf間的夾角，記為;副偏角––––在基面Pr內(nèi)測量的副切削平面與假定工作平面Pf的夾角，記為。第8頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三在基面Pr內(nèi)測量的主切削平面PS與假定工作平面Pf間的夾角κr小，參加切削的刃長增加，單位長度負(fù)荷小，刀尖強度大，散熱面積大，刀具壽命長。但吃刀抗力增大，工件剛性弱時，易變形和振動。車刀常用主偏角有45、60、75、90°在基面Pr內(nèi)測量的副切削平面與假定工作平面Pf的夾角。作用：減小副切削刃與工件已加工面間的摩擦及振動。副偏角大，刀尖強度弱，已加工表面殘留面積大，粗糙度值大。第9頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三(2)切削平面PS內(nèi)的角度λs：在切削平面PS內(nèi)測量的主切削刃S與基面Pr間的夾角稱刃傾角；λs有正負(fù)之分，刀尖位于切割刃的最高點時定為（“+”）、反之為負(fù)（“-”），它影響切屑流向和刀尖強度；粗加工時，取負(fù)值，增大刀尖強度；精加工時，取正值或零，避免切屑劃傷已加工表面。a）b）c）刃傾角對排屑方向的影響第10頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三（3）正交平面Po內(nèi)的角度前角––––在正交平面Po內(nèi)測量的前刀面Ar與基面Pr間的夾角，記為γo；有正負(fù)之分，前刀面Aγ位于基面之前角，γo<0°，反之γo>0°。后角––––在正交平面Po內(nèi)測量的后刀面Aα與切削平面PS間的夾角，記為αo。（4）副刃正交平面Po‘內(nèi)的角度副后角––––在副刃正交平面Po‘內(nèi)測量的副后刀面Aα’與副切削平面PS‘間的夾角，記為αo’。第11頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三實體減小時為正。作用：減小主后刀面與工件加工表面間的摩擦、主后刀面的磨損。過大，刀刃強度下降，導(dǎo)熱體積減小，主后刀面磨損加快。粗加工和承受沖擊載荷時，選小值4°～6°，保證強度；精加工時，選大值8°～12°，保證表面質(zhì)量。副后角實體減小時為正。前角增大，刀具鋒利，切削輕快。但過大，刀具強度下降，導(dǎo)熱體積減小，刀具壽命短。第12頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三派生角度：刀尖角––––在基面Pr內(nèi)測量的主切削平面與副切削平面間的夾角，記為εr，εr=180°-（＋）；楔角––––在正交平面Po內(nèi)測量的前刀面Aγ與后刀面間的夾角，記為βo，βo=90°-（γo＋аo）。第13頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三刀尖角楔角第14頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三基面Pr：過切削刃上選定點，以該點切削速度為法線。與刀具底面平行。切削平面Ps：過切削刃上選定點，與工件過渡表面相切，與基面垂直。第15頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三第16頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三五、刀具工作角度

1．進給運動的影響（橫切）切斷刀切斷工件時，若不考慮進給運動，切削刃上選定A的運動軌跡是一圓，因此該點的基面是過A點的工作徑向平面Pγ，切削平面為過A點與Pγ垂直的切平面Ps，其前后角γo、αo。當(dāng)考慮進給運動后，切削刃上A點的運動軌跡已是一阿基米德螺旋線，這時的切削平面Pse已是過A點的阿氏螺線的切線，基面Pre已是A點的與Pse垂直的平面，在這個測量坐標(biāo)平面內(nèi)的前角γoe、后角也不是原來的標(biāo)注角度γo、αo，此時：

μ––––橫向進給運動對工作角度的影響；f––––刀具相對工件的橫向進給量，mm/r；dω––––切削刃上選定點A處的工作直徑，mm。切削刃越接近工作中心，dω值越小，μ值較大，γoe越大，而αoe越小，甚至變?yōu)榱慊蜇?fù)值，對刀具的切削就越不利。第17頁，講稿共21頁，2023年5月2日，星期三2．刀具安裝高低對工作角度的影響安裝刀具時，刀尖不一定在機床中心高度上。如刀尖高于機床中心高度，此時選定點A的基面和切削平面已變?yōu)檫^A點的徑向平面Pγe和與之垂直的切削平面Pse，其工作前角和后角分別為γPe、αPe。刀具工作前角γpe比標(biāo)注前角γP增大了，工作后角αPe比標(biāo)注后角αP減小了，可寫成：γpe=γp+θp

αpe=αp-θp

θp——刀尖位置變化引起前后角的變化值（弧度）。h——