【正文】 示，單擊 按鈕。 圖 定義基準(zhǔn)軸“ A2” （ 10）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面“ DTM3” ,結(jié)果如圖 所示。 （ 2）在工具欄內(nèi)單擊 ，彈出“基準(zhǔn)平面”對話框。 （ 2）創(chuàng)建拉伸特征，結(jié)果如圖 所示。 車刀的建模分析 建模分析 (1)創(chuàng)建毛坯。則 A、 B、 C 矢量在 i、 j、 k 直角坐標(biāo)系內(nèi)可表示為： 由于矢量 A、 B、 C 是在同一平面即前刀面上，由三矢量共面的條件知： （ A B C） =0 故可得到： 展開化解即可得到任意剖面的前角 i? 的計(jì)算表達(dá)式，即： ????? c o st a ns int a nt a n 0 si ?? 用同樣的方法，即主剖面、任意剖面與后刀面交線上的單位矢 量與 A 矢量也在同一后刀面上，由三矢量共面的條件同樣也可求得任意剖面的后角： ????? c o st a ns inc o tc o t soi ?? 由上式可以得到如下結(jié)論： 當(dāng) 0?? 時，任意剖面 iP 即為切削平面，即： si ?? tantan ? 當(dāng) ??90? 時， iP 即為主剖面，即： oioi ???? t a nt a n。故 ? ???? vonsn ??? c o s1s i n 實(shí)際工作前角 oe? 為流屑前角幺矢 ooe? 和 ?v 的夾角的余角，所以 ??? vooeoe ??s in d、后角 包括后角 o? 和法后角 n? 。 后角幺矢，主要有以下兩個： a、后角幺矢 oo? 為主剖面與主后刀面的交線矢量，它和切削平面的夾角為后角o? 。 （ 3）前、后角幺矢 ?? 、 ?? ?? 、 ?? 是根據(jù)需要確定的前、后刀面上的矢量，它與切削刃幺矢確定了前、后刀面。 b、主剖面法幺矢 oq 包含 om 和 ov 的平面就是主剖面，其法矢量由 om 和 ov 的矢積確定。 在研究刀具幾何角度時，切削速度幺矢取合成速度幺矢 ov0 ，則得到運(yùn)動狀態(tài)下的幾何角度或稱工作角度；若進(jìn)給速度較小而將它忽略去不計(jì)（即設(shè) 0?fv ），切削速度幺矢取主運(yùn)動速度幺矢 ov ，則得到靜止?fàn)顟B(tài)下的幾何角度或稱標(biāo)注角度。 12176。 0176。 10～12176。 8～10176。 0176。 15～20176。 6～ 8176。 0～ 5176。 8～12176。 4～ 6176。 0～5176。 4～ 8176。 6～ 8176。 0～3176。 6～ 8176。 6～ 8176。 5～12176。 6～ 8176。 4～ 6176。 0～5176。 5～ 8176。 6～ 8176。 外圓車刀幾何參數(shù)的參考值 外圓車刀幾何參數(shù)的參考值如表 所示 [3]。一般情況下， YG8 用于粗加工， YG6 用于半精加工， YG3 用于精加工。 硬質(zhì)合金的缺點(diǎn)是韌性較差、性較脆、怕沖擊，但這一缺陷，可以通過刃磨合理的刀具角度來彌補(bǔ)。 目前常用的車刀材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩大類。切屑流向主要依 靠刀具前面刃磨出的圓弧形斷屑槽來控制，通過調(diào)整圓弧寬度與深度。粗車時，為提高刀具強(qiáng)度 s? =0176。 根據(jù)分析確認(rèn)刃傾角主要影響刀頭的強(qiáng)度、切削分力和排屑方向。 的修光刃。車刀。 （ 2） 主 偏角選擇的主要原則是： a、工藝系統(tǒng)剛度較好時，可以取得較小些，特別是加工冷硬鑄鐵、高錳鋼等高硬度、高強(qiáng)度材料時，為減輕刀刃負(fù)荷，增加刀尖強(qiáng)度，常取更小數(shù)值（ 10176。 （ 1）主偏角對切削過程的影響有以下幾個方面 : a、影響 已加工表面殘留面積的高度?！?8176。～ 8176?！?8176。定尺寸刀具（如圓孔拉刀、鉸刀），應(yīng)取小后角以增加重磨次數(shù)，延 長刀具使用壽命。 。 c、影響刀頭強(qiáng)度。 鈦合金 5176。 銅及銅合金 10176。 不銹鋼 15176。 15176。 d、粗加工，尤其是斷續(xù)切削，為保證切削刃有足夠強(qiáng)度，應(yīng)選用較小前角，精加工應(yīng)增大前角以提高已加工表面質(zhì)量。減小前角，切削變形程度增大，也就是說切屑變得又短又厚，容易斷屑。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 前角的功用及選擇 （ 1）前角的功用 前角影響切削過程中變形和摩擦，又影響刀具的強(qiáng)度。 （ 2） 端面車刀 用于加工端面，常見結(jié)構(gòu)： a、 45176。 c. 簡化工具管理。 與焊接車刀相比，可轉(zhuǎn)位車刀有如下特點(diǎn)： a. 切削性能好，刀具壽命高。此外，壓板前端可鑲焊硬質(zhì)合金，起斷屑作用。由于刀片未經(jīng)高溫焊接，排除了產(chǎn)生裂紋的可能。 。 （ r? + r39。切削時，切屑排向工作待加工表面，車出的工件表面粗糙度較細(xì)，但刀尖強(qiáng)度較差。主偏角的主要作用是可以改變主切削刃和刀頭的受力情況和散熱條件。? ）、刃傾角（ s? ）。通常，基面平是行于刀具上便于制造、刃磨和測量的某一安裝平面。圓弧過渡刃又稱刀尖圓弧。 （ 2）后刀面 ?A ：又稱為后面，是指切削工件時與工件上加工表面相對的刀面。 因而，對于刀具刃磨參數(shù)的研究就顯得非常重要。例如：在數(shù)控加工中，由于刀頭結(jié)構(gòu)和刀具切削部分形狀選擇不合理，本來用一把刀具 可以完成所有面的加工，且需要多把刀具來完成，造成加工效率低下，也沒有完全發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)越性，在生產(chǎn)實(shí)踐中，這類現(xiàn)象很多。 [關(guān)鍵詞 ]車刀角度 刃磨參數(shù) 三維建模 數(shù)學(xué)模型 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 引 言 在機(jī)械加工中，金屬切削刀具的幾何參數(shù)的合理選擇及高質(zhì)量的刃磨直接影響到機(jī)械加工的質(zhì)量、刀具耐用度、生產(chǎn)效率 和加工成本。隨著對加工精度的提高，對刀具的要求也更高，相對刀具的成本也在增加，所以刀具的重新修磨就顯得尤為重要！以往的刀具刃磨僅僅只限于人工在砂輪上修磨，或者由刀具廠家回收修磨，這些方式就談不上效率可言了。詳細(xì)闡述了刀具各個角度的刃磨方法，并建立刀具的數(shù)學(xué)模型。 （ 4）主切削刃 S ：又稱為主刀刃，是指前刀面和后刀面的交線，切削工件時擔(dān)任主要切除金屬層的工作。刀具的制造、刃磨和測量就是按照這種角度進(jìn)行的。 正交平面 oP ：過切屑刃上的選定點(diǎn)，同時垂直于該點(diǎn)的基面 rP 和切削平面 sP 的平面。增大前角能使車刀刃口鋒利，減少切削變形，可使切削省力，并使切屑容易排出。副偏角的主要作用是減少副切削刃與工件加工表面之間的摩擦。切削時，切屑基本上垂直于主切削刃方向排除。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 圖 車刀的幾何角度 在各類金屬切削機(jī)床中，數(shù)量最多的是車床，因此，車刀是金屬切削刀具中應(yīng)用最廣泛 的刀具。它有如下特點(diǎn)： a. 結(jié)構(gòu)簡單，制造 方便，可以根據(jù)需要進(jìn)行刃磨，使用靈活，硬質(zhì)合金的應(yīng)用較充分。在結(jié)構(gòu)上要保證夾固可靠，結(jié)構(gòu)簡單，刀片便于調(diào)整。側(cè)壓式機(jī)夾車刀一般要刃磨前刀面。刀片轉(zhuǎn)位或更換新刀片后，切削刃與工件相對位置改變很小，重復(fù)定位精度高，調(diào)刀容易 ，這對于自動線和數(shù)控機(jī)床尤為重要?？赊D(zhuǎn)位車刀有利于推廣使用涂層、陶瓷等新型刀具陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 材料。 （ 3） 切斷刀 用于切斷工件或在工件上切出溝槽，常見結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)： a、寬度窄、刀頭長 強(qiáng)度較差； b、一個主切削刃和兩個副切削刃、兩個刀尖，有兩個主切削刃，一般情況下大部分切削刃未達(dá)到工件中心時就可切斷工件。增大前角能減小切削變形，從而減小切削力及切削功率的消耗。 （ 2）前角的合理選擇 a、在刀具材料韌性好時，可選用大的前角，如高速鋼刀具比硬質(zhì)合金刀具的前角大 5176?！?25176?！?15176。～ 25176?！?10176。增大后角在切削過程中可以減小主后面與過渡表面的彈性恢復(fù)層之間摩擦，減小刀具磨損，提高已加工表面質(zhì)量和刀具壽命。過大的后角反而會使刀具的壽命降低。 b、根據(jù)加工材料選擇。 10176。 6176。 灰鑄鐵 4176。 10176。當(dāng)背吃刀量和進(jìn)給量f 一定時，減小主偏角會使切削寬度（即切削刃參與切削的長度）增加，使作用在主切削刃單位長度上的負(fù)荷減輕，且刀尖角增大，刀尖強(qiáng)度提高，改善散熱條件。 b、工藝系統(tǒng)剛度不足 (如車薄壁筒、細(xì)長軸 )，或刀具材料對振動敏感時，易取較大主偏角，常取 r? =75176。減小副偏角，可減小殘留面積高度，減小理論粗糙度值，并能增大刀尖角，改善刀尖強(qiáng)度和散熱條件。 b、影響切削刃鋒利程度。因此．刃傾角的選擇原則應(yīng)為在保證加工質(zhì)量的前提下，取小值。加工斷續(xù)表面、加工余量不均勻表面或在其他產(chǎn)生沖擊振動的切削條件下，通常取負(fù)的刃傾角。對于不斷屑流出，因?yàn)檫B續(xù)切削刀刃與工件的相對位置基本不發(fā)生變化，故對提高表面質(zhì)量及清掃切屑非常有利；對于斷屑流出。高速鋼也常作為小型車刀（自動車床、儀表車床用刀具）、梯形螺紋精車刀以及成形刀具的材料。 鎢鈷類硬質(zhì)合金由碳化物鎢（ WC）和鈷組成。這類合金的耐磨性和抗粘貼性較好 ，能承受較高的切削溫度，所以適用于加工綱或其他韌性較大的塑性材料。? ) 刀尖半徑 (毫米 )г ε 低碳鋼 （ A3） YT5 YT15 20～30176。 45～90176。 6～10176。 ～ 1 合金鋼 （ 40Cr,調(diào)質(zhì) ） YT15 YT30 10～18176。 45～90176。 6～10176。 1～ 2 高錳鋼 YT15 YW1 3～3176。 15～30176。 10～15176。 ～ 1 純鉬 YW1 813 15～30176。 30～75176。 6～10176。 ～ 1 黃銅 HPb591 YG8 YG6 8～12176。 45～90176。 6～10176。 ～ 1 玻璃鋼 W18Cr4V YG8 20～25176。 75～90176。 10～12176。 ～ 1 有機(jī)玻璃 W18Cr4V YG8 20～30176。 75～90176。 10～12176。 ～ 1 聚砜 W18Cr4V 15～ 8～ 75～ 0176。 、切削刃數(shù)學(xué)模型 （ 1）兩個基本矢量 切削刃幺矢 oS 其模為 1，若切削刃為直線， oS 即為切削刃本身；若切削刃為曲線，則 oS 為過切削刃上選定點(diǎn)的切線矢。 oS 是刀具幾何因素的代表矢量， ov 是運(yùn)動因素的代表矢量。 由上式，當(dāng) ??0s? 時得 ???? sq 負(fù)號表示方向相反。 b、法前角幺矢 on? 為法剖面與前刀面的交線矢量，它和基面的夾角為法前角 n? 。 前、后角幺矢見圖 （ 4）用矢量表示四個基本角度 四個基本角度是：主偏角 r? 、刃傾角 s? 、前角 ? 、后角 ? 。這是因?yàn)椋瑥慕虒W(xué)觀點(diǎn)看，前刀面和后刀面沒有本質(zhì)差別，若把后刀面視為前刀面，則前角就是后角的余角的緣故。外圓車刀、 75176。 (4)完成主體部分。 （ 5）按如圖 所示選取草繪平面，單擊 按鈕進(jìn)入草繪環(huán)境。 （ 5）在工具欄內(nèi)單擊 按鈕，彈出“基準(zhǔn)平面”對話框。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 圖 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面“ DTM3” 圖 定義基準(zhǔn)平面“ DTM3” （ 12）按照以上的方法創(chuàng)建基準(zhǔn)平面 DTM DTM DTM DTM7 以及基準(zhǔn)軸 A AA4。 （ 8）在操控面板的文本框內(nèi)輸入深度“ 5”，單擊 [去除材料 ]按鈕 ，再單擊 按鈕完成。 （ 16）在工具欄內(nèi)單擊 按鈕，彈出“拉伸”操控面板，在操控面板內(nèi)單擊【放置】按鈕，然后單擊【定義】按鈕，彈出“草繪”定義對話框。? 、進(jìn)給剖面副后角 f39。 分別為： ??????????oaroaroa39。????? （ ） 故副后刀面的方程可以表示為： ? ? 0x39。dTddda a a ??????????????????????????????????????ddororozy????? （ ） 前刀面方程 過刀尖 o 作前刀面的法線，得到前刀面的法向量 N。第一次，刀具連同坐標(biāo)系 ddzydxo 繞 dz 軸順時針方向轉(zhuǎn) r39。 （ 1） 主后刀面的刃磨 主后刀面用砂輪的端面刃磨