刀具幾何角度及切削要素-文庫吧
2025-07-11 20:15 本頁面
【正文】 第二節(jié) 刀具切削部分的基本定義 一、 刀具的組成 刀具的構(gòu)成： 金屬切削刀具的種類很多，其形狀、結(jié)構(gòu)各不相同，但是它們的基本功用都是在切削過程中，用刀刃從工件毛坯上切下多余的金屬。在結(jié)構(gòu)上它們都具有共同的特征，尤其是它們的切削部分。 由工作部分和非工作部分構(gòu)成。 車刀的工作部分比較簡單，只由切削部分構(gòu)成，非工作部分就是車刀的柄部 (或刀桿 )。 不論刀具結(jié)構(gòu)如何復(fù)雜，就其單刀齒切削部分，都可以看成由外圓車刀的 切削部分 演變而來，本節(jié)以外圓車刀為例來介紹其幾何參數(shù)。 刀 面 前刀面 切屑流過的表面，以 Aγ 表示。 主后刀面 與工件上過渡表面相對(duì)的表面，以 Aα 表示。 副后刀面 與工件上已加工表面相對(duì)的表面，以 A39。α 表示。 刀具切削部分由三面二刃一尖組成。 切削刃 主切削刃 前刀面與主后刀面的交線，記為 S。 它承擔(dān)主要的切削工作。 副切削刃 前刀面與副后刀面的交線，記為 S180。 它協(xié)同主切削刃完成切削工作，并最終形成已加工表面。 刀 尖 三個(gè)刀面在空間的交點(diǎn)，也可理解為主、副切削刃二條刀刃匯交的一小段切削刃。 在實(shí)際應(yīng)用中，為增加刀尖的強(qiáng)度與耐磨性，一般在刀尖處磨出直線或圓弧形的過渡刃。 前刀面 Aγ：切屑沿其流出的刀面。 控制切屑流向 主后面 Aα：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(duì)。 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(duì)。 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。 刀尖圓弧半徑 rε 倒角刀尖長度 bε 刀尖倒角偏角 Krε 修圓刀尖或倒角刀尖 : 車刀的刃磨視頻 倒棱面 Aγ Aα1 其他各類刀具，如刨刀、鉆頭、銑刀等，都可以看成是車刀的演變和組合。 刀具要從工件上切下金屬，必須具有一定的角度，也正是由于切削角度才決定了刀具切削部分各表面的空間位置。要確定和測(cè)量刀具角度，必須引入一個(gè)空間坐標(biāo)參考系。 二、 刀具角度參考系 ? 工作 參考 系 動(dòng)態(tài)參考系 工作角度 它是確定刀具切削運(yùn)動(dòng)中角度的基準(zhǔn)。 ? 標(biāo)注 參考 系 靜態(tài)參考系 — 標(biāo)注角度 它是刀具設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖標(biāo)注、刃磨測(cè)量角度時(shí)基準(zhǔn)。它是在假定條件下的工作角度。 標(biāo)注參考系 : 正交平面參考系 法平面參考系 假定工作平面參考系 (1)假定運(yùn)動(dòng)條件：給出刀具假定主運(yùn)動(dòng)方向和假定進(jìn)給方向，而不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的大小。 (2)假定安裝條件：刀具安裝基準(zhǔn)面垂直于主運(yùn)動(dòng)方向，刀桿的中心線與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向垂直，刀具刀尖高與工件中心軸線等高。 確定刀具 標(biāo)注角度 參考系時(shí)做的二個(gè)假定 基面Ｐ r 通過主切削刃上選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。（平行于刀具底面） 切削平面Ｐ s 通過主切削刃上選定點(diǎn)，與主切削刃相切，且垂直于該點(diǎn)基面的平面。 正交平面Ｐ o(主剖面） 通過主切削刃上選定點(diǎn)，垂直于基面和切削平面的平面。 刀具標(biāo)注角度的參考系平面 正交平面參考系 PrPsPo 最常用的刀具標(biāo)注角度參考系 參考系平面及角度視頻 法平面Ｐ n 通過主切削刃上選定點(diǎn)，垂直于切削刃的平面。 法平面參考系 PrPsPn 假定工作平面Ｐ f、 Pp Pf：通過主切削刃上選定點(diǎn)，平行于假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向，并垂直于該點(diǎn)基面的平面。 Pp：通過切削刃上選定點(diǎn)同時(shí)垂直于 Pr和 Pf的平面。 假定工作平面參考系 PrPfPp Pr、 Ps 坐標(biāo)平面 PO、 Pn、 Pf、 Pp 測(cè)量平面 刀具標(biāo)注角度 1）基面中測(cè)量的刀具角度 主偏角 κ r 主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的夾角 主偏角一般為正值。 副偏角 κ 39。r 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。 在基面 Pr內(nèi)測(cè)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(qiáng)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(shí)，易變形和振動(dòng)。 車刀常用主偏角有 4 60、 7 90176。 在基面 Pr內(nèi)測(cè)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(dòng)。副偏角大，刀尖強(qiáng)度弱，已加工表面殘留面積大，粗糙度值大。 主切削刃和副切削刃之間的 過渡刃參數(shù) 將改變刀尖的幾何形狀 ,用刀尖圓弧半徑 r?描述，當(dāng) r?=0時(shí)為尖角過渡， r?＞ 0時(shí)為圓角過渡，直線過渡時(shí)用κ ? 和 b?參數(shù)描述。 刀尖角 ε r 主、副切削刃在基面上的投影之間的夾角，它是派生角度。 ε r＝ 180176。 (κ r ＋ κ r′) ε r是標(biāo)注角度是否正確的驗(yàn)證公式之一。 刀具標(biāo)注角度 2）切削平面中測(cè)量的刀具角度 刃傾角有正負(fù)之分 ： ? 當(dāng)主切削刃呈水平時(shí)， λ s＝ 0； ? 刀尖為主切刃上最高點(diǎn)時(shí)， λ s＞ 0；
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