【正文】 切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向的夾角。PrOOPoPrOO+第二章 金屬切削過(guò)程? （ 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，一般為正值。 第二章 金屬切削過(guò)程? 在正交平面參考系中，刀具的主要標(biāo)注角度有以下五個(gè)，其定義如下 (見圖 25)：圖 25 車刀在正交平面參考系中的標(biāo)注角度第二章 金屬切削過(guò)程? （ 1）前角 在正交平面內(nèi)測(cè)量的前刀面和基面間的夾角。? 2. 刀具的標(biāo)注角度? 在刀具標(biāo)注角度參考系中測(cè)得的角度稱為刀具的標(biāo)注角度。圖 24 正交平面參考系正交平面 Po第二章 金屬切削過(guò)程? 根據(jù)定義可知，上述三個(gè)參考平面是互相垂直的，由它們組成的刀具標(biāo)注角度參考系稱為正交平面參考系，如圖 24所示。圖 24 正交平面參考系基面 Pr第二章 金屬切削過(guò)程? （ 2）切削平面 Ps 通過(guò)主切削刃上某一指定點(diǎn)，與主切削刃相切并垂直于該點(diǎn)基面的平面。? 為了確定和測(cè)量刀具的角度，此處引入一個(gè)由以下三個(gè)參考平面組成的空間坐標(biāo)參考系。附圖 自由切削圖 21 平面刨削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面第二章 金屬切削過(guò)程? （二）刀具的標(biāo)注角度? 1．刀具標(biāo)注角度的參考系? 刀具要從工件上切除材料，就必須具有一定的切削角度。前刀面主后刀面副后刀面主切削刃副切削刃刀尖第二章 金屬切削過(guò)程圖 23 外圓車刀的切削部分第二章 金屬切削過(guò)程? 自由切削 刀具只有一條直線主切削刃參與切削的切削過(guò)程。圖 23 外圓車刀的切削部分前刀面主后刀面副后刀面主切削刃第二章 金屬切削過(guò)程? 副切削刃 前刀面與副后刀面的交線，它協(xié)同主切削刃完成切削工作，并最終形成已加工表面，也稱為副刀刃。圖 23 外圓車刀的切削部分前刀面主后刀面副后刀面待加工表面已加工表面過(guò)渡表面? 副后刀面 與工件上已加工表面相對(duì)的刀具表面。外圓車刀的切削部分由六個(gè)基本結(jié)構(gòu)要素構(gòu)造而成：圖 23 外圓車刀的切削部分第二章 金屬切削過(guò)程? 前刀面 切屑沿其流出的刀具表面。下面以外圓車刀為例，給出刀具幾何參數(shù)方面的有關(guān)定義。 （ 27）第二章 金屬切削過(guò)程? 二、刀具角度? 切削刀具的種類繁多，結(jié)構(gòu)各異，但是各種刀具的切削部分卻具有共同的特征。（ 26） 第二章 金屬切削過(guò)程? 3. 切削層公稱橫截面積 AD? 切削層在切削層尺寸度量平面內(nèi)的橫截面積稱為切削層公稱橫截面積（以下簡(jiǎn)稱為切削面積）。（ 25） 第二章 金屬切削過(guò)程? 2. 切削層公稱寬度 bD? 沿過(guò)渡表面度量的切削層尺寸稱為切削層公稱寬度（以下簡(jiǎn)稱為切削寬度）。第二章 金屬切削過(guò)程圖 22 切削層參數(shù)第二章 金屬切削過(guò)程? 1. 切削層公稱厚度 hD ? 垂直于過(guò)渡表面度量的切削層尺寸稱為切削層公稱厚度（以下簡(jiǎn)稱為切削厚度）。切削層的截面尺寸參數(shù)稱為切削層參數(shù)。外圓車削的背吃刀量為（參見圖 22）? 式中 dw —— 工件上待加工表面直徑（ mm）；? dm —— 工件上已加工表面直徑（ mm）。進(jìn)給速度 vf 、進(jìn)給量 f 和每齒進(jìn)給量 fz 之間的關(guān)系為? （ 23）? 式中 z —— 刀齒數(shù)。（ 22）第二章 金屬切削過(guò)程? 2. 進(jìn)給量（ mm/r或 mm/雙行程）? 工件或刀具轉(zhuǎn)一周（或每往復(fù)一次），兩者在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移量稱為進(jìn)給量。計(jì)算切削速度時(shí)，應(yīng)選取切削刃上速度最高的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。? vc、 f、 ap三者又稱為切削用量三要素。? 過(guò)渡表面 加工時(shí)主切削刃正在切削的表面，它處于前兩種表面之間。圖 21 外圓車削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面第二章 金屬切削過(guò)程? 待加工表面 工件上即將被切除的表面。 第二章 金屬切削過(guò)程? 主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)合成后的運(yùn)動(dòng)，稱為合成切削運(yùn)動(dòng)。圖 21 平面刨削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面第二章 金屬切削過(guò)程? 主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是實(shí)現(xiàn)切削加工的基本運(yùn)動(dòng)，可以由刀具完成，也可以由工件完成，還可以由刀具和工件共同完成。 圖 21 外圓車削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面第二章 金屬切削過(guò)程? 主運(yùn)動(dòng)通常是切削運(yùn)動(dòng)中速度最高、消耗功率最多的運(yùn)動(dòng)，且主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)。 圖 21 外圓車削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面第二章 金屬切削過(guò)程? 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是使切削能持續(xù)進(jìn)行以形成所需工件表面的運(yùn)動(dòng)。 第二章 金屬切削過(guò)程? 主運(yùn)動(dòng)是使刀具和工件間產(chǎn)生相對(duì)切削速度并消耗大部分切削動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)。? 本章在講授有關(guān)切削刀具基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)切削過(guò)程中的上述各種現(xiàn)象進(jìn)行研究，揭示它們的產(chǎn)生機(jī)理和相互之間的內(nèi)在聯(lián)系。Fundamentals of Manufacturing Technology機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第二章 金屬切削過(guò)程第二章 金屬切削過(guò)程第二章 金屬切削過(guò)程? 切削過(guò)程是指刀具和工件相互作用，刀具從工件表面上切去多余材料得到預(yù)期零件表面的過(guò)程。伴隨著切削過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生切削變形、切削力、切削熱和刀具磨損等一系列現(xiàn)象。第二章 金屬切削過(guò)程第一節(jié) 金屬切削刀具基礎(chǔ)? 一、切削加工的基本概念? （一）切削運(yùn)動(dòng)與切削中的工件表面? 用刀具切除工件材料，刀具和工件之間必須要有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該相對(duì)運(yùn)動(dòng)由主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)組成。刀具相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)速度稱為切削速度，用vc表示。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度稱為進(jìn)給速度，用 vf表示。? 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度較低，它可能是連續(xù)性的運(yùn)動(dòng)，也可能是間歇性的；它有時(shí)僅有一個(gè)，但有時(shí)也可能有幾個(gè)。? 同時(shí)，主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)，也可以是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，還可以是二者的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。（ 21） ? 外圓車削時(shí)，合成切削運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向由下式確定圖 21 外圓車削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面第二章 金屬切削過(guò)程? 在切削過(guò)程中，工件上有以下三個(gè)不斷變化著的表面，如圖 2— 1所示。? 已加工表面 切去材料后形成的新的工件表面。待加工表面已加工表面過(guò)渡表面圖 21 外圓車削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面第二章 金屬切削過(guò)程? （二）切削用量? 切削用量是指切削速度 vc、進(jìn)給量 f（或進(jìn)給速度 vf）和背吃刀量 ap。圖 22 切削層參數(shù)第二章 金屬切削過(guò)程? 1. 切削速度 (m/s 或 m/min)? 切削刃相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)速度稱為切削速度。主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，切削速度由下式確定? 式中 d —— 工件（或刀具）的最大直徑（ mm）；? n—— 工件（或刀具）的轉(zhuǎn)速（ r/min）。? 對(duì)于銑刀、鉸刀、拉刀等多齒刀具，還規(guī)定每齒進(jìn)給量，單位是 mm/z。 第二章 金屬切削過(guò)程? 3. 背吃刀量 ap(mm)? 背吃刀量為工件已加工表面和待加工表面間的垂直距離。（ 24）第二章 金屬切削過(guò)程? （三）切削層參數(shù)? 切削刃在一次走刀中從工件上切下的一層材料稱為切削層。? 切削層參數(shù)通常在與主運(yùn)動(dòng)方向相垂直的平面內(nèi)觀察和度量。? 車外圓時(shí)如車刀主切削刃為直線，則? hD反映了切削刃單位長(zhǎng)度上的切削負(fù)荷。? 如車刀主切削刃為直線，則? bD反映了切削刃參加切削的工作長(zhǎng)度。對(duì)于車削，切削面積即為切削層公稱厚度與切削層公稱寬度的乘積。? 外圓車刀是最基本、最典型的刀具，車刀的切削部分與其它各種刀具刀齒上的切削部分是基本相同的。第二章 金屬切削過(guò)程? （一）刀具切削部分的構(gòu)造? 刀具上承擔(dān)切削工作的部分稱為刀具的切削部分。? 主后刀面 與工件上過(guò)渡表面相對(duì)的刀具表面。第二章 金屬切削過(guò)程? 主切削刃 前刀面與主后刀面的交線，它承擔(dān)主要切削工作，也稱為主刀刃。圖 23 外圓車刀的切削部分前刀面主后刀面副后刀面主切削刃副切削刃第二章 金屬切削過(guò)程圖 23 外圓車刀的切削部分? 刀尖 連接主切削刃和副切削刃的一段刀刃，它可以是小的直線或圓弧。? 非自由切削 刀具的曲線刃參與切削或刀具的主、副切削刃同時(shí)參與切削的切削過(guò)程。切削角度決定了刀具切削部分各表面之間的相對(duì)位置。第二章 金屬切削過(guò)程? 組成刀具標(biāo)注角度參考系的各參考平面定義如下： ? （ 1）基面 Pr ? 通過(guò)主切削刃上某一指定點(diǎn)，并與該點(diǎn)切削速度方向相垂直的平面。圖 24 正交平面參考系切削平面 Ps第二章 金屬切削過(guò)程? （ 3）正交平面 Po 通過(guò)主切削刃上某一指定點(diǎn)，同時(shí)垂直于該點(diǎn)基面和切削平面的平面。圖 24 正交平面參考系第二章 金屬切削過(guò)程? 除正交平面參考系外，常用的標(biāo)注刀具角度的參考系還有法平面參考系、背平面參考系和假定工作平面參考系。標(biāo)注角度應(yīng)標(biāo)注在刀具的設(shè)計(jì)圖中，用于刀具制造、刃磨和測(cè)量。前刀面在基面之下時(shí)前角為正值，前刀面在基面之上時(shí)前角為負(fù)值。PrOOPoPrOO+Ps+楔角第二章 金屬切削過(guò)程? （ 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。Prvf? 主偏角與副偏角一般均為正值。PrSS+Pr第二章 金屬切削過(guò)程? 在主切削刃上，刀尖為最高點(diǎn)時(shí)刃傾角為正值，刀尖為最低點(diǎn)時(shí)刃傾角為負(fù)值。附圖 車刀在正交平面參考系中的刃傾角第二章 金屬切削過(guò)程? 以刃傾角為零的刀具進(jìn)行切削時(shí)，主切削刃與切削速度方向垂直，稱為直角切削。 附圖 直角切削附圖 斜角切削第二章 金屬切削過(guò)程? 要完全確定車刀切削部分所有表面的空間位置，還需要標(biāo)注副后角 ， 副后角確定副后刀面的空間位置。? 上面討論的外圓車刀的標(biāo)注角度，是在忽略進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響并假定刀桿軸線與縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向垂直以及切削刃上選定點(diǎn)與工件中心等高的條件下確定的。在工作角度參考系中確定的刀具角度稱為刀具的工作角度。第二章 金屬切削過(guò)程? （ 1）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響 ? 1）橫向進(jìn)給對(duì)工作角度的影響 ? 當(dāng)?shù)毒邔?duì)工件作切斷或切槽工作時(shí)，刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是沿橫向進(jìn)行的。工作前角 和工作后角 為 第二章 金屬切削過(guò)程? 當(dāng) f 增大時(shí)， 值增大；工件切削直徑 d切 越小， η值越大。因此，切斷刀應(yīng)選用較大的 ， f 的取值也不宜過(guò)大。 圖 27 縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響第二章 金屬切削過(guò)程? 考慮縱向進(jìn)給的影響后，按合成速度 的方向確定的工作基面和工作切削平面為 Pre和Pse。 圖 28 刀具安裝