第二講 刀具切削部分基本定義(簡版)

1、金屬切削與機床Metal Cutting & Machine ToolsMetal Cutting & Machine Tools 第二講第二講 刀具切削加工基本定義刀具切削加工基本定義l切削運動與切削要素l刀具切削部分組成l刀具角度參考系及刀具角度l刀具角度換算與分析l刀具工作角度l切削層幾何參數(shù)與切削方式Metal Cutting & Machine Tools 切削運動切削運動與切削要素與切削要素l刀具與工件之間要具有相對運動l主運動：一個l進給運動：一個或多個Metal Cutting & Machine Tools 切削運動與切削運動與切削要素切削要素

2、l切削表面待加工表面待加工表面加工表面（過度表面）加工表面（過度表面）已加工表面已加工表面Metal Cutting & Machine Tools 切削運動與切削運動與切削要素切削要素l切削表面l切削用量 （旋轉）（旋轉） （往復直線）（往復直線）進給量進給量背吃刀量背吃刀量切削速度切削速度1000wd nv21000rLnv fzvnfnzf2wmpddaMetal Cutting & Machine Tools 切削運動與切削運動與切削要素切削要素進給量進給量背吃刀量背吃刀量切削速度切削速度1000wd nvfzvnfnzf2wmpddaMetal Cutting &am

3、p; Machine Tools 刀具切削部分組成刀具切削部分組成1、刀面（1）前面A （前刀面）（2）后面A （后刀面）（3）副后面A （副后刀面）2、切削刃（1）主切削刃S（2）副切削刃S 3、刀尖Metal Cutting & Machine Tools 刀具切削部分組成刀具切削部分組成1、刀面（1）前面A （前刀面）：切屑沿其流出的刀面，切屑沿其流出的刀面，控制切屑流向控制切屑流向（2）后面A （后刀面）：刀具上同前刀面刀具上同前刀面相交形成主切削刃的表相交形成主切削刃的表面，與工件過渡表面相面，與工件過渡表面相對。對。Metal Cutting & Machine T

4、ools 刀具切削部分組成刀具切削部分組成1、刀面（3）副后面A （副后刀面） ：刀具上同前面相刀具上同前面相交形成副切削刃的表面，交形成副切削刃的表面，與工件已加工表面相對。與工件已加工表面相對。2、切削刃（1）主切削刃S：前刀前刀面與主后面的交線。承面與主后面的交線。承擔主要切削工作。擔主要切削工作。Metal Cutting & Machine Tools 刀具切削部分組成刀具切削部分組成1、刀面2、切削刃（2）副切削刃S ：前刀前刀面與副后面的交線。擔面與副后面的交線。擔負少量切削工作負少量切削工作 。3、刀尖：主、副切削刃主、副切削刃交匯處，一小段直線或交匯處，一小段直線或圓

5、弧。圓弧。 Metal Cutting & Machine Tools 刀具切削部分組成刀具切削部分組成l提高刃口強度和改善刀尖切削性能的措施r 刀尖圓弧半徑，b 倒角刀尖長度，k r 刀尖倒角偏角Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度參考系刀具角度參考系與刀具角度與刀具角度l靜態(tài)參考系（或稱標注參考系）刀具設計計算、繪圖標注、制造刃磨及測量時用來確定切削刃、刀面空間幾何角度的定位基準，用它定義的角度稱為靜態(tài)角度(或稱為標注角度)l動態(tài)參考系（或稱工作參考系）刀具上切削刃、刀面相對于工件的幾何位置的基準，用它定義的角度稱為工作角度。Metal Cu

6、tting & Machine Tools l基平面基平面（PrPr）l過切削刃選定點，與假定主運動方向垂直的過切削刃選定點，與假定主運動方向垂直的平面。平面。l主切削平面主切削平面（PsPs）l過切削刃選定點與切削刃相切并垂直于基平過切削刃選定點與切削刃相切并垂直于基平面的平面。面的平面。刀具角度參考系刀具角度參考系與刀具角度與刀具角度Metal Cutting & Machine Tools l正交平面正交平面（PoPo）l過切削刃選定點同時垂直于切削平面與基平過切削刃選定點同時垂直于切削平面與基平面的平面。面的平面。l法平面法平面（PnPn）l過切削刃選定點垂直于切削刃的

7、平面。過切削刃選定點垂直于切削刃的平面。刀具角度參考系刀具角度參考系與刀具角度與刀具角度Metal Cutting & Machine Tools l假定進給平面假定進給平面（P Pf f）l過切削刃上選定點，垂直于基面且與假定進過切削刃上選定點，垂直于基面且與假定進給運動方向平行的平面。給運動方向平行的平面。l假定切深平面假定切深平面（PpPp）（背平面）（背平面）l過切削刃上選定點而同時垂直于基面和假定過切削刃上選定點而同時垂直于基面和假定工作平面的平面。工作平面的平面。刀具角度參考系刀具角度參考系與刀具角度與刀具角度Metal Cutting & Machine Tool

8、s 刀具角度參考系小結刀具角度參考系小結坐標體系正交平面系法平面系假定工作平面及背平面系基本組成基面 （Pr）切削平面 （Ps）假定工作平面Pf 、背平面 Pp正交平面 （Po）法平面（Pn）相互關系(1)Pr v (2) v 在 Ps 面內(3) Ps與主切削刃在選定點處相切 (4) Pr Ps(5) Po Pr ，Po Ps(6) Po 垂直于主切削刃在基面內的投影(5)Pn Ps(6) Pn Pr 時，Pn和Po重合為同一平面(5) PrPf Pp組成空間直角坐標系(6) Pf Ps時，Ps與 Pp重合為同一平面Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度

9、參考系與刀具角度參考系與刀具角度刀具角度l基本角度類型l偏角、前角、l后角、刃傾角 偏角：切削平面Ps與假定工作平面間Pf的夾角(或是主副切削刃在基面Pr內的投影與假定進給運動方向的夾角)，在基面Pr中度量標注。Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度參考系與刀具角度參考系與刀具角度刀具角度l基本角度類型l偏角、前角、l主后角、刃傾角 前角前角：前面Ar與基面Pr 間的夾角，在正交平面Po中度量標注。在正交平面Po中，當Ar在Pr之上時規(guī)定ro 0；當Ar在Pr之下時規(guī)定ro0；當Ar和Pr重合時則ro =0后角后角：后面 Aa與切削平面Ps 間的夾角，在正

10、交平面Ps中度量標注。后角均應取正值，因負后角刀具無法工作。Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度參考系與刀具角度參考系與刀具角度刀具角度l基本角度類型l偏角、前角、l后角、刃傾角 刃傾角：主切削刃S與基面Pr間的夾角，在主切削平面Ps中度量標注。以過刀尖處的Pr為基準，當S位于Pr之上時(其時刀尖位置最低)，規(guī)定s0；當S位于Pr之下時(其時刀尖位置最高)，規(guī)定s0；當S位于Pr內，則s=0。Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度參考系與刀具角度參考系與刀具角度刀具角度l基本角度類型l主副偏角、前角、l副后角 Met

11、al Cutting & Machine Tools 刀具角度參考系與刀具角度參考系與刀具角度刀具角度Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度參考系與刀具角度參考系與刀具角度刀具角度l法平面參考系中基本角度l法前角、法后角l假定進給平面參考系中基本角度l側前角、側后角、背前角、背后角Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度參考系與刀具角度參考系與刀具角度刀具角度l楔角 ol前、后面間的夾角，在正交平面 Po 中度量標注。l刀尖角 rl主、副切削平面間的夾角，在 Pr中度量標注。ooo=90-rr=180-r Met

12、al Cutting & Machine Tools 刀具角度分析與換算刀具角度分析與換算l刀具工作圖繪制l刀具角度分析l刀具角度換算Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度分析刀具角度分析與換算與換算l刀具工作圖繪制1. 取刀具在基面的投影為主視圖，標出主副偏角，Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度分析刀具角度分析與換算與換算l刀具工作圖繪制2. 切削平面的投影為向視圖，標出刃傾角，圖中反映出刀柄高度。Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度分析刀具角度分析與換算與換算l刀

13、具工作圖繪制3. 做出主、副切削刃的正交平面，標出前角與主副后角。刀具角度按實際值繪制角度微小時，可夸大繪制。Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度分析刀具角度分析與換算與換算l刀具工作圖繪制l刀具角度分析l刀具角度換算Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度分析刀具角度分析與換算與換算l刀具角度分析l表示空間任意一個平面方位，需要兩個獨立的定向角度。一面兩角分析法例： 車刀前刀面定向角： 車刀后刀面定向角：os、or、Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度分析刀具角度分析與換算與換

14、算l刀具角度分析l 45度彎頭車刀Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度分析與換算刀具角度分析與換算l刀具工作圖繪制l刀具角度分析l刀具角度換算Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度分析與刀具角度分析與換算換算l刀具角度換算l角度標注 正交平面系、法平面系內標注角度l設計、制造、刃磨其它測量面標注角度l已知正交平面系內： 刃傾角、前角、后角、主副偏角如何確定其他平面系內的對應角度？Metal Cutting & Machine Tools 刀具角度分析與刀具角度分析與換算換算l刀具角度換算l不同平面參考系中都包

15、含基面與切削平面l不同平面參考系中的主副偏角與刃傾角的數(shù)值不變。l不同平面參考系中的角度換算指前角、后角的數(shù)值換算。Metal Cutting & Machine Tools 正交平面與法平面間前、后角度換算正交平面與法平面間前、后角度換算Metal Cutting & Machine Tools 任一垂直于基面的斷面與正交面的前后角換算任一垂直于基面的斷面與正交面的前后角換算Metal Cutting & Machine Tools 刀具工作角度刀具工作角度l工作參考系與工作角度 以刀具與工件的相對位置、相對運動為基礎建立的參考系，稱為工作參考系工作參考系。用工作參考

16、系定義的刀具角度稱為工作角度工作角度。Metal Cutting & Machine Tools 刀具工作角度刀具工作角度l工作參考系與工作角度工作基準面Pre：通過切削刃選定點垂直于合成切削速度方向的平面。工組切削平面Pse：通過切削刃選定點與切削刃相切，且垂直于工作基面的平面。該平面包含合成切削速度方向。工作正交平面Poe：通過切削刃選定點，同時垂直于工作切削平面與工作基面的平面。Metal Cutting & Machine Tools 刀具工作角度刀具工作角度l工作參考系與工作角度與標注角度定義類似，前、后刀面與工作參考系平面的夾角。,oeoeresefefepepeM

17、etal Cutting & Machine Tools 刀具安裝對工作角度的影響刀具安裝對工作角度的影響l刀柄偏斜對工作主副偏角的影響：逆時針安裝 ：工作主偏角增加，工作副偏角減小Metal Cutting & Machine Tools 刀具安裝對工作角度的影響刀具安裝對工作角度的影響l切削刃高低對工作前后角度的影響：選定點高于工件中心：工作后角減小，工作前角增加oeooeo2sinhdMetal Cutting & Machine Tools 進給方向對工作角度的影響進給方向對工作角度的影響l進給方向不平行旋轉軸線，對工作主副偏角的影響：與刀柄順時針安裝相同。Me

18、tal Cutting & Machine Tools 進給方向對工作角度的影響進給方向對工作角度的影響l橫向進給運動方向對工作前、后角的影響：主切削刃選定點相對于工件的運動軌跡為阿基米德螺線ooeooedfvvcftan其中：其中：f - f - 每轉進給量每轉進給量 d dw w - - 切削刃選定點待加工表面直徑切削刃選定點待加工表面直徑Metal Cutting & Machine Tools 進給方向對工作角度的影響進給方向對工作角度的影響l縱向進給切外園，合成切削速度方向引起工作基面與工作切削面發(fā)生變化 。fefefffftanfcfwvfvdMetal Cutting & Machine Tools 切削層幾何參數(shù)切削層幾何參數(shù)與切削方式與切削方式l切削層幾何參數(shù)切削公稱厚度切削公稱厚度切削公稱面積切削公稱面積切削公稱寬度切削公稱寬度sinpwraaKsincrafKDwcpAa aa fMetal Cutting & Machine Tools 切削層幾何參數(shù)切削層幾何參數(shù)與切削方式與切削方式Metal Cutting & Machine Tools 切削層幾何參數(shù)與切削層幾何參數(shù)與切削方式切削方式Metal Cutting & Machine Tools 切削層幾何參數(shù)與切削層幾何參數(shù)與切削方式切削方式l自由切