外圓車刀的角度教案

1、外圓車刀的角度外圓車刀的角度教案教案 第三節(jié)第三節(jié) 刀具幾何參數(shù)刀具幾何參數(shù)一、車刀的基本構(gòu)成一、車刀的基本構(gòu)成刀頭是車刀的切削部分（用于承擔切削工刀頭是車刀的切削部分（用于承擔切削工作），刀體是夾持部分（用來安裝刀片或作），刀體是夾持部分（用來安裝刀片或與機床連接與機床連接) )。 不論刀具結(jié)構(gòu)如何復(fù)雜，就其單刀齒切削不論刀具結(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)。而來，本節(jié)以外圓車刀為例來介紹其幾何參數(shù)。由刀頭和刀體兩部分構(gòu)成。由刀頭和刀體兩部分構(gòu)成。（1)1)前刀面前刀面A 刀具

2、上切屑流過的表面。刀具上切屑流過的表面。 1. 1.刀刀 面面（2)2)主后刀面主后刀面A 切削時與工件上過渡表面切削時與工件上過渡表面 相對的刀具表面。相對的刀具表面。 （3)3)副后刀面副后刀面 切削時與工件已加工的表面相對切削時與工件已加工的表面相對 的刀具表面。的刀具表面。刀具切削部分的基本定義刀具切削部分的基本定義如圖如圖aA車車 刀刀 的的 構(gòu)構(gòu) 成成 2. 2.刀刃刀刃（1 1）主切削刃）主切削刃S S 前刀面與主后刀面在空間的交線。前刀面與主后刀面在空間的交線。如圖如圖（2 2）副切削刃）副切削刃SS 前刀面與副后刀面在空間的交線。前刀面與副后刀面在空間的交線。 3 3刀尖刀尖

3、 三個刀面在空間的交點，也可理解為主、副切三個刀面在空間的交點，也可理解為主、副切削刃連接處的那一小部分切削刃。削刃連接處的那一小部分切削刃。 在實際應(yīng)用中，為增加刀尖的強度與耐磨性，在實際應(yīng)用中，為增加刀尖的強度與耐磨性，一般在刀尖處磨出直線或圓弧形的過渡刃。一般在刀尖處磨出直線或圓弧形的過渡刃。車車 刀刀 的的 構(gòu)構(gòu) 成成 刀具要從工件上切下金屬，就必須具備一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位置，為了確定刀具上刀面分各表面的空間位置，為了確定刀具上刀面及切削刃在空間的位置，首先應(yīng)建立空間參及切削刃

4、在空間的位置，首先應(yīng)建立空間參考系。考系。 參考系是參考系是用于一組定義和規(guī)定刀具角度的用于一組定義和規(guī)定刀具角度的參考平面。參考平面。 參考系可分為刀具靜止參考系和刀具工作參考系可分為刀具靜止參考系和刀具工作參考系兩類。參考系兩類。二、確定刀具角度的參考系二、確定刀具角度的參考系在設(shè)計、制造、刃磨和測量時，用于定義刀具幾何在設(shè)計、制造、刃磨和測量時，用于定義刀具幾何參數(shù)的參考系稱為刀具靜止參考系或標注角度參考參數(shù)的參考系稱為刀具靜止參考系或標注角度參考系。系。1 1刀具靜止參考系刀具靜止參考系在該參考系中定義的角度稱為刀具的標注角度。在該參考系中定義的角度稱為刀具的標注角度。靜止參考系中最常

5、用的刀具標注角度參考系靜止參考系中最常用的刀具標注角度參考系是是正交平面參考系正交平面參考系, ,其它參考系有法平面參考其它參考系有法平面參考系、假定工作平面參考系等。系、假定工作平面參考系等。 2.2.正交平面參考系正交平面參考系由以下三個在空間由以下三個在空間相互垂直的參考平相互垂直的參考平面構(gòu)成。面構(gòu)成。如圖如圖(1)基面基面p pr r通過切削刃上選定通過切削刃上選定點，垂直于該點切點，垂直于該點切削速度方向的平面。削速度方向的平面。通常平行于車刀的通常平行于車刀的安裝面（底面）。安裝面（底面）。(2)切削平面切削平面p ps s 通過切削刃通過切削刃上選定點，垂直上選定點，垂直于基面

6、并與主切于基面并與主切削刃相切的平面削刃相切的平面。(3)正交平面正交平面p po o 通過切削刃上選定通過切削刃上選定點，同時與基面和切削點，同時與基面和切削平面垂直的平面。平面垂直的平面。 正交平面參考系 3.其它刀具標注參考系其它刀具標注參考系（1 1）法平面）法平面p pn n與法平面參考系與法平面參考系 1)1)法平面法平面 通過切削刃上選定點并垂直于通過切削刃上選定點并垂直于切削刃的平面切削刃的平面2)2)法平面參考系法平面參考系 p pr r、p ps s、p pn n組成的參考組成的參考系。系。（2 2）假定工作平面）假定工作平面p pf f、背平面背平面p pp p及其參及其

7、參考系考系1)1)假定工作平面假定工作平面p pf f 通過切削刃上選定點并垂通過切削刃上選定點并垂直于該點基面以及其方位平行于假定進給運動直于該點基面以及其方位平行于假定進給運動方向的平面。方向的平面。( (見圖見圖) )3)3)假定工作平面、背平面參考系假定工作平面、背平面參考系 p pr r、p pf f、p pp p組成的參考系。組成的參考系。2)2) 背平面背平面p pp p 通過切削刃上選定點，且垂直于通過切削刃上選定點，且垂直于基面和假定工作平面的平面。基面和假定工作平面的平面。（三）刀具的標注角度（三）刀具的標注角度（1 1）基面中測量的刀具角）基面中測量的刀具角度度1）主偏角

8、）主偏角r 主切削刃在基面上的投影與進給主切削刃在基面上的投影與進給運動速度運動速度vf 方向之間的夾角。方向之間的夾角。如圖如圖2）副偏角）副偏角r 副切削刃在基面上的投影與進給副切削刃在基面上的投影與進給運動速度運動速度vf反方向之間的夾角。反方向之間的夾角。3）刀尖角）刀尖角r 主、副切削刃在基面上的投影之主、副切削刃在基面上的投影之間的夾角，它是派生角度。間的夾角，它是派生角度。r=180-(r r)。 車刀的主要角度車刀的主要角度（2 2）切削平面中測量的刀具角度）切削平面中測量的刀具角度1）刃傾角）刃傾角s 主切削刃與基面之間的夾角。主切削刃與基面之間的夾角。如圖如圖它在切削平面內(nèi)

9、標注或測量，但有正負之分。它在切削平面內(nèi)標注或測量，但有正負之分。當主切削刃與基面平行時當主切削刃與基面平行時s=0；當?shù)都恻c相對基面處于主切削刃上的最高點時當?shù)都恻c相對基面處于主切削刃上的最高點時s 0；反之反之s 0。 車刀的主要角度車刀的主要角度（3 3）正交平面中測量的刀具角度）正交平面中測量的刀具角度1)1)前角前角O O 前刀面與基面之間的夾角。前刀面與基面之間的夾角。如圖如圖2)2)后角后角o o 后面與切削平面之間的夾角。后面與切削平面之間的夾角。3)3)楔角楔角o o 前面與后面之間的夾角，它是個派生角。前面與后面之間的夾角，它是個派生角。 它與前角、后角有如下的關(guān)系：它與前

10、角、后角有如下的關(guān)系：o o9090(O Oo o) )。說明：以上標注角度是在刀尖與工件回轉(zhuǎn)軸線等高、刀說明：以上標注角度是在刀尖與工件回轉(zhuǎn)軸線等高、刀桿縱向軸線垂直于進給方向，以及不考慮進給運動的影桿縱向軸線垂直于進給方向，以及不考慮進給運動的影響等條件下確定的。響等條件下確定的。在正交平面參考在正交平面參考系中的標注角度系中的標注角度（5）副偏角）副偏角r （6）副后角副后角o 派生角度：派生角度：楔角楔角o、刀尖角刀尖角rr（1）主偏角）主偏角r（4）后角后角o（2）刃傾角刃傾角s（3）前角前角o在法在法平面參考平面參考系中的標注角系中的標注角度度（1）主偏角）主偏角r（2）刃傾角刃傾

11、角s（3）法前角法前角n （4 4）法后角）法后角n（5）法楔角）法楔角n在假定工作平面參在假定工作平面參考系中的標注角度考系中的標注角度（1）主偏角）主偏角r（2 2）刃傾角）刃傾角s（3）側(cè)前角）側(cè)前角f（4）側(cè)后角）側(cè)后角f（5 5）側(cè)楔角）側(cè)楔角f（6）背背前角前角p（7）背后角）背后角p（8 8）背楔角）背楔角f（四）刀具工作角度（四）刀具工作角度 刀具在工作參考系中刀具在工作參考系中確定的角度稱為刀具工作確定的角度稱為刀具工作角度。角度。 刀具實際切削時，若刀具實際切削時，若考慮實際進給運動和安裝考慮實際進給運動和安裝情況的影響，刀具角度的情況的影響，刀具角度的參考系將發(fā)生變化，其

12、工參考系將發(fā)生變化，其工作角度就不同于標注角度。作角度就不同于標注角度。 與靜態(tài)系統(tǒng)中正交平面參考系建立的定義和程序相與靜態(tài)系統(tǒng)中正交平面參考系建立的定義和程序相似，不同點就在于它以合成切削運動似，不同點就在于它以合成切削運動e e或刀具安裝位或刀具安裝位置條件來確定工作參考系的基面置條件來確定工作參考系的基面p prere。 由于工作基面的變化，將帶來工作切削平面由于工作基面的變化，將帶來工作切削平面p psese的的變化，從而導(dǎo)致工作前角變化，從而導(dǎo)致工作前角oeoe、工作后角工作后角oeoe 的變化。的變化。 1、刀具安裝位置對工作角度的影響、刀具安裝位置對工作角度的影響 （1）刀具安裝

13、高低的）刀具安裝高低的影響影響pe=pppe=p p tanph/2 22 2w w) )2 2( (h hd d oe=o oe=o tan tanp cosr刀尖高于工件中心刀尖高于工件中心若刀尖低于工件中心，若刀尖低于工件中心，角度變化與上述相反角度變化與上述相反（2）刀桿中心線與進給方向不垂直的影響）刀桿中心線與進給方向不垂直的影響 = +G = - Gr rre rer rre re = -G = +Gr rre rer rre re2、進給運動對刀具工作角度的影響、進給運動對刀具工作角度的影響 （1）橫向進給運動的影響）橫向進給運動的影響（如圖）（如圖） oe=o oe=o tan

14、f /d當進給量當進給量f一定時，一定時，隨隨 d 值值值值，接近中心接近中心oe為負值為負值。 當當 f值值橫車時橫車時 f 不宜過大，不宜過大，并應(yīng)適當加大并應(yīng)適當加大o （2）縱向進給運動的影響）縱向進給運動的影響 oe=o oe=o tan tanf sinr f sinr/(dw)f 或或dw時，時，f、均均車削右螺紋時左側(cè)刃應(yīng)車削右螺紋時左側(cè)刃應(yīng)o(左左 8右右2 )右刃應(yīng)右刃應(yīng)o車右螺紋時左側(cè)刃車右螺紋時左側(cè)刃 fe=ff fe=ff tanff /dw 切削層是指在切削過切削層是指在切削過程中，由刀具在切削部分程中，由刀具在切削部分的一個單一動作（或指切的一個單一動作（或指切削

15、部分切過工件的一個單削部分切過工件的一個單程，或指只產(chǎn)生一圈過渡程，或指只產(chǎn)生一圈過渡表面的動作）所切除的工表面的動作）所切除的工件材料層。件材料層。 車削的切削層即指車削的切削層即指工件轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)，車刀工件轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)，車刀主切削刃移動一個進主切削刃移動一個進給量的距離，車刀所給量的距離，車刀所切下的材料層。切下的材料層。如圖如圖 切削層參數(shù)就是指切削層參數(shù)就是指切削層的截面尺寸。切削層的截面尺寸。它直接決定了刀具切它直接決定了刀具切削部分所承受的負荷削部分所承受的負荷大小及切下的切屑的大小及切下的切屑的形狀和尺寸。形狀和尺寸。 第四節(jié)第四節(jié) 切削層參數(shù)與切削方式切削層參數(shù)與切削方式一、切削層參數(shù)

16、一、切削層參數(shù) 指作用切削刃在基面上投指作用切削刃在基面上投影的兩個極限點間的距離，影的兩個極限點間的距離，即在基面內(nèi)沿過渡表面度量即在基面內(nèi)沿過渡表面度量的切削層尺寸。的切削層尺寸。b bD Da ap psinKsinKr r切削層參數(shù)包括切削層參數(shù)包括:1)1)切削層公稱橫截面積切削層公稱橫截面積A AD D（如圖）如圖）2)2)切削層公稱寬度切削層公稱寬度bD 在切削層尺在切削層尺寸平面（即基寸平面（即基面）內(nèi)度量的面）內(nèi)度量的橫截面積。橫截面積。A AD Dh hD Db bD D= =a ap pf f車削時的切削層尺寸車削時的切削層尺寸上述公式中可看出上述公式中可看出 h hD

17、D、b bD D均與主偏角有均與主偏角有關(guān)，但切削層公稱橫截面積關(guān)，但切削層公稱橫截面積A AD D只與只與h hD D、b bD D或或f f、a ap p有關(guān)。有關(guān)。1)1)切削層公稱厚度切削層公稱厚度h hD D（如圖）（如圖） 指切削層橫截面積與切指切削層橫截面積與切削層公稱寬度之比，即在基削層公稱寬度之比，即在基面內(nèi)垂直于過渡表面度量的面內(nèi)垂直于過渡表面度量的切削層尺寸。切削層尺寸。 h hD Df fsinKsinKr r車削時的切削層尺寸車削時的切削層尺寸二、切削方式二、切削方式 只有一條直線切削只有一條直線切削刃參加切削稱為自由切刃參加切削稱為自由切削。削。1 1、自由切削與非自由切削、自由切削與