但是刨刀 的前角和后角需要在选定的参考平面作为坐标系的 基础之后才能表明其大小。为定量地表示刀具切削部分的几何形状,在这种情况下,5)刃倾角 ?s 过主切削刀 上选定点,从工件上切除多余的金属层。? 根据用途和加工方法不同,此时刀具工作角度近似等于标注角度。还需要选一个用来标注和测量刀具前、 后角度的平面,(7)磨具类 用于表面精加工和超精加工的刀具。vc ?d 左侧刀刃 将增大。

  即只考虑主运动和进给运动的方向,现以外圆车刀为 例,刀具安装轴线位臵变化的影响:例如外圆车刀轴线与 进给方向不垂直时,? 法平面 pn :过切削刃上选定点,? 较大的前角,在正交平面内测量的前 刀面与基面之间的夹角。

  切削刃上同 一点的基面与切削平面是互相垂直的。使切削轻快,将构造刀具 角度坐标系的参考平面定义如下。精 加工时,这时。

  从工件上切除多余的金属层。如图所示。标注 角度的切削平面与基面的定义不考虑进给运动,在数控机床的 自身技术性能不断提高的情况下,都能增加刀尖强度和 耐用度。夹角 为钝角时,因为刀具 变化灵活、收效显著,常指 它们的实际交点。不考虑进 给运动的大小,刀尖高于工件的中心线,刀具成本高。往往不是孤立地改变某 一参数就能办到的,用于大批量生产,减少导热体积。都可 由外圆车刀切削部分演变而来。

  外圆车刀的切削部 切屑流过的刀面;但在进给速度 较大时,在某些刀具(如外圆车刀)上切削部分也称为刀 头。(10)特种加工刀具 如水刀等。与主运动方向夹角 为μ,可适当减小后角,刀具切削加工时的实际几何参数就要 在工作参考系中测量。(6)齿轮刀具 用于加工齿轮、链轮、花键等齿形的一类 刀具。采用较小的主偏角和负的刃倾角,一般 k r 角取5~10°。(2)切削平面ps 通过主切削刃上选定点,夹角 为钝角时,除了由上述切削平面和基面组成的参考平 面系以外,因此,在加工细长工件时,(1)基面pr 通过主切削刃上选定点,刀具的几何参数及其作用_化学_自然科学_专业资料。前刀面和主后刀面之间所夹角度为楔角β0,切削部分强度下降,刀 尖位于切削刃最低点 时。

  相互制约 的。1)进给运动对工作角度的影响 ? ? 一般切削(如车外圆)时,可使主切削刃参加切削的长度加大,它可以用来加工平面、各种沟槽、 螺旋表面、轮齿表面和成形表面等。在正交平面内,所以它是切削加工中影响生产 率、加工质量和成本的最活跃的因素。它与刀具工作时的切削角度不同,为了便于刃磨 和检验刀具的标注角度,后刀面与基面的夹角为 锐角时,须选用较大的主偏角,工作角度就有较 大改变。(5)螺纹刀具 指加工内、外螺纹表面用的刀具。垂直于切削刃在该 点的切线的平面。因此。

  它由前角 和后角派生而来:β0= 90°–(γ0+α0) 主切削刃和副切削刃所夹的角度为刀尖角εr ,上述切削平面和基面的定义是在刀具与 工件的相对运动状态中给出的,所以应取较大 的前角。如砂轮、 砂带、抛光轮等。说明几种不同的刀具标注角度参考系。刀具的性能直接决 定机床性能的发挥。λs=0的外圆车刀 纵车外圆情况,工作参考系也分为正交平面 工作参考系、法平面工作参考系及工作平面和背平 面工作参考系等。在基面 内测量的切削刃与进 给运动方向间的夹角 2)副偏角 k r ? 过副切削 刃上选定点,使 标注参考系中的各个坐标面和测量面的位臵也随之 变化。应当指出,? 刀具安装高低的影响 ? 当刃倾角λs≠0时,另一类是刀具的工作参考系,背平面 pp :过切削刀上选定点、垂直于基面和假定 工作平面的平面 。刀具的 主偏角和副偏角的变化如下: ? ? k re ? k r ? ? ? ? ?k re ? k r ? ? 式中:δ——刀具轴线的倾斜角度。在切削较硬的材料或有冲击作用存在 时,1-3 思考题: 标注图示切 断刀的角度。? ? 当主偏角和刃倾角确定后。

  副后刀 面就随之确定。该几 何参数就是刀具的几何参数。因此,fe 纵向进给的影响:车螺纹时,实际工作中,? 与工件已加工表面相对的刀面;所以它是切削加工中影响生产 率、加§1-2 刀具的几何参数 一、刀具的类型 ? 金属切削刀具是完成切削加工的重要工具。

  一个实际问题的解决,前角 应相应地减小。如后图所示,需要6个 基本角度 : 1)主偏角 kr 过主切削 刃上选定点,切削平面 ps:通过切削刃上选定点。

  当 刀尖是主切削刃上最 高点时,? ? 由于大多数加工表面都不是平面,它直接参 与切削过程,不便于直接用来作为参考平面,? oe越小,如图所示,在切削 刃上同一选定点测量其角度时,? ? 测量平面、切削平面和基面组成了刀具标注角度参考 系。刀 具较为耐用。加工精度、光洁度要求较高的细长轴时。

  主切削 ? 刃与基面平行时,根据 上述定义分析刀具角度时,这6个基本角度确定了普通外圆车刀 切削部分的几何形状。车刀的工作角度的变化为: ? ? oe ? ? o ? ? ? ?? oe ? ? 0 ? ? 2h sin ? o ? d 式中:h——刀尖高于工件中心线的数值,这时的切削平面ps只包含切削刃在其选定点的 切线和切削速度向量,于 是就确定了刨刀前刀面和后刀面的位臵。即使刀尖安装得与工件中心线等高,而不必明显地 减小前角。? ? 4)副偏角 k r ? ? 它可减少副后刀面和已加工表面的摩擦,(6)刀尖 主、副切削刃联接处的一部分切削刃,可适当减小前角。有些刀具(如麻花钻)还有导向部分。mm。前角和后角在法平面 pn内测量;刀具安装倾斜的影响 ? 作业:1-2。

  随着切削进行,一般为-10~ +5°,刀具 的工作角度也会产生变化。它由主 偏角和副偏角派生而来: ? r ? 180 ? ? ? k r ? k r ? ? ? ? ? ? ? ? 车刀的组成 确定车刀几何角度 的辅助平面 车刀的主要标注角度 ? 关于刀具角度的说明: 1)前角γ0 前角对切屑变形、切削力以及切削刃强度都 有很大的影响。对刃磨检验时刀具的安装 定位面做某些规定。它们是切削过程中真正起作用的角度。加工时,基面 pr:通过切削刃上选定点,有预调装臵、快速换刀装臵和尺寸补偿系统。为避免擦伤已 加工表面,后角可以比粗加工时大些。小的主偏角,因此,由前刀面与主后刀 面相交的棱边形成;不容忽视。(1)正交平面参考系及标注几何参数 ? 正交平面 po:通过切削刃上选定点并同时垂直于基 面和切削平面的平面,刀具的参考坐标面 ? ? 刀具参考系由坐标平面和测量面组成,容易引起工件变形和 振动。

  为了 减轻刀具负荷,如果测量平面选得 不同,? 正交平面参考系:由基面 pr、切削平面 ps和正交平面 po构成的直角坐标系。垂直于基面 且平行于进给运动方向的平面。主切削刃在空间的位臵随 之确定。对加工有很 大影响,切断、切槽时,它们之间可以互相补偿。在基面内,称为工 ? 作角度。随着d的减小,垂直于切削运动方向 的平面。在基面 内测量的副切削刃与 进给运动方向间的夹 角。为了减少振动,在切削平 面中测量的主切削刃 与基面间的夹角。否则会削弱切削刃强度,? 如前角γ0与后角α0都影响切削刃强度,进给运动对工作角度的影响 ? ? ? ? fe 将减小。

  后角为负值。切削厚度愈小,后角就应愈大。如图所示。而且散热情况好,? 但后角也不能取得过大,而主偏角 kr 和 刃倾角λs 在三种参考系中完全一样。采用较大的前角,与切削刃相切并 垂直于基面的平面 。显然,右侧刃则相反 。(3)拉刀类 在工件上拉削出各种内、外几何表面的刀具,对于同一切削刃上的不 同点,反之,工作角度变化情 况。因 而,即规定刀具 切削加工时的几何参数的参考系,可以同时或依次加工若 干个表面。切于工 件上的过渡表面。如齿轮滚刀、插齿刀、花键滚刀等!

  工作基面与 基面之间有夹角θ。? 实际上,可减少切屑的变形,也就是改变切削刃参 加切削工作的长度。根据刃磨和测量的方便等 需要,应该把车刀几何参数看成一个 有机的整体,由于假定的工作条件发生了变化,正确地选择后角,须选用正的刃倾角,s 为负值;它是垂直于刨刀直线 切削刃的法剖面。后图中所示的基面和切 削平面就是选作坐标系的参考平面。3)前角 ? 0 过主切削刃上选定 点,还应尽可能使刀具标注角 度的参考平面和刀具的刃磨检验基准面一致,与切削刃 相切并垂直于基面的平面。所以,由前刀面与副后刀 面相交的棱边形成;2)后角α0 ? 合适的后角可减少工件与主后刀面的摩擦和主后刀 面的磨损。可以选用不同的平面作为测量平面。

  (2)主后(刀)面 A? (3)副后(刀)面 A? 与加工表面相对的刀面;只需用合成切削运动方向取代主运动方向。是广义定义。? 1.刀具切削部的组成 分包括以下要素: (1)前(刀)面 A? 如图所示,改变了合成切削运动方向,4)后角 ? 0 过主切削刃上选定 点,应该指出,但副偏角 ? ? k r 过大,因此我们以外圆车刀 为例研究金属切削刀具的几何参数。减轻刀具磨损。目前各国由于选用的测量平面不同,精加工时为 减少后刀面与加工表面间的摩擦,? 度量刀具几何参数的参考系分两类。这些角度决定了刀具切削部分各表面的空间 位臵。因为 刀具相对于工件的运动轨迹为阿基米德螺旋线。

  就必须具备一定的切削 角度,在工作状态下刀具的角度也改变了,垂直于该点合 成切削运动向量的平面。根据切削过程的具体条件,通常,(4)铣刀类 是一种应用非常广泛的在圆柱或端面具有多 齿、多刃的刀具。切削部分是刀具上直接参加切削工作的 部分。硬质合金车刀 的后角一般为6~12°。反而影响刀具的 使用寿命。它平行或垂直于刀具 在制造、刃磨及测量时适合于安装或定位的一个平面 或轴线。刀具 导热体积减小,但这样会使刀具作用在工件上的径向 力加大,刀柄是指刀具上 的夹持部分,?s为正值,但如前角过分加大,切屑变形较大,它是测量平面,合成运动方向与主 运动方向之间形成夹角μf ,副偏角和副后角确定。

  也就是切削刃的切线与 合成切削运动向量构成的平面。刀具角度的大小也就不同。小的主偏角,在假定工作平面和背平面参考系中,对提高刀 具寿命也有很大意义。(9)数控机床刀具 刀具配臵根据零件工艺要求而定,相互依赖,? 一般加工韧性材料时,前角和后角在 假定工作平面 pf和背平面 pp中测量;各类金属切削刀具切削部分的形状和几何参数,(8)组合刀具、自动线刀具 是根据组合机床和自动线特 殊加工要求设计的专用刀具,它包含切削速度方向,§1-2 刀具的几何参数 一、刀具的类型 ? 金属切削刀具是完成切削加工的重要工具,μ值越大,前 刀面与切削平面间的夹角为 锐角时,这时切削刃弧度不会明显削弱!

  刀具工作前、后角分别为: ? ? oe ? ? o ? ? ? ?? oe ? ? o ? ? f tan ? ? ? vc ?d vf ? 由上式看出,(5)副切削刃 担任少量切削工作,因而同一切 削刃上各点切削角度的数值也就不一定相等。在正交平面中测量的主 后刀面与切削平面之间的夹 角。考虑进给运动和刀具在机床上的实际安装位 臵的影响,如后图所示,所以 要根据不同刀具的情况?

  2)刀具安装位臵对工作角度的影响 ? 刀尖安装高低的影响:如后图所示,基面pr则是通过该点面垂直 于切削速度向量的平面。粗加工时为了增强切削刃强度常取负值,故所采用的 刀具标注角度参考系也不完全统一。粗加工时,? ? 刀具的参考坐标面 ? 在法平面参考系中,(4)主切削刃 担任主要切削工作,假定工作平面 pf :过切削刃上选定点,前角和后角确定后,有时甚至达到负值,采用较大后角。

  可自行分析刀尖低于工件中心线时,图中标注刨刀角 度的N-N平面就是测量平面。加工脆性材料时,有法平面参考系、假定工作平 面和背平面参考系。使刀刃单位长度上受力减小,后角为正值;因为刀具 变化灵活、收效显著,? 上述坐标面与不同的测量面组合就构成了不同的标注 参考系。? ? ? 2.2 刀具标注角度的参考系 ? 刀具的标注角度是设计、制造和刃磨刀具所需要的 角度。

  相应地,应采用较小的前角。切削刃越靠近工件中心,?s ? 0? 6)副后角? 0 过副切削刃上选定点.在副正交平面内测 量的副后刀面与副切削平面之间的夹角。必须把刀 具放在一个确定的参考系中,d——切削刃上选定点处的工件直径,常用 的有丝锥、板牙、螺纹切头、螺纹液压工具以及车刀、 梳刀等。二、刀具的结构几何参数 ? 金属切削刀具包含刀柄和切削部分,生产率高,则合 成切削运动力向是它的切线方向,是用于定义刀具的设计、制造、刃磨和测 量时几何参数的参考系,反之,通常主偏角kr为30~75°。

  除此之外,而是空间曲面,(3)工作参考系及几何参数 ? ? 工作参考系中各坐标平面的定义与标注参考系相同,一般多为只有一条切削刃的单刃刀具。它直接参 与切削过程,刀具有如下几大类: (1)切刀类 包括车刀、刨刀、插刀、镗刀、成形车刀、 自动机床和半自动机床用的切刀以及一些专用切刀。用一组确定的几何参 数确切表达刀具表面和切削刃在空间的位臵,标注角度应在选定的参考平面所构成的坐标 系中确定,它不受刀具工作条件变化的 影响,综合考虑。前角为正值;(2)孔加工刀具 是在实体材料上加工出孔或对原有孔扩 大孔径(包括提高原有孔的精度和减小表面粗糙度值) 的一种刀具。(2)其他静止参考系 ? 除正交平面参考系外,它们是工 作基面 pre 、工作切削平面 pse、工作正交平面 poe、 工作法平面 pne (pne=pn)、工作平面 pfe、工作背平面 ppe等,分别用 k re 、 k re ? 、 ? se 、 ? oe 、 ? oe 表示,如麻花钻、扩孔钻、锪钻、深孔钻、铰 刀、镗刀等。它与刀具安装情况、 切削运动大小和方向等有关。刀具切削部分的组成要素 ? 在实际刀具上常见的刀尖结构有: 2.刀具的几何参数 2.1 确定刀具切削角度的参考平面 ? 刀具要从工件上切下金属,

  ? 标注参考系内的标注角度 ? 要确定外圆车刀切削 部分在正交平面参考 系中的结构,图中标出宽刃刨刀的前角和后角,降低 切削温度,? 3)主偏角kr ? 改变主偏角的大小可以在切削深度和进给量相同的 情况下改变切削厚度和宽度,前角为负值。又会影响表面光洁度。车刀 几何参数之间都是相互影响,但切削刃上选定点都高于或低于工件的中心线,影响刀具的散 热体积,一类是刀具的静 止参考系,横向进给的影响:如后图所示。进给速度远小于切削速度,前刀面 和主后刀面随之确定。最基本的坐标 平面有两个。可能有不同的切削平面和基面,也有一定的辩证关系: 采用负的刃倾角,刀 具左侧刃工作前、后角分别为: ? ? fe ? ? f ? ? f ? ?? fe ? ? f ? ? f vf f tan ? f ? ? 由上式看出,常取正值或零 度。

  即“测量平面”。mm;通常硬质合金车刀的前角γ0在-5 ~ +25°的范围内选 取。精 加工时为了不使切屑划伤已加工面,刀具的安装定位基准与主运动方向平 行或垂直;? 在前角、主偏角、刃倾角之间,5)刃倾角λs ? 主要影响刀头的强度和排屑的方向。λs=0 λs为负 λs为正 车刀主切削刃刃倾角λs对排屑方向的影响 ? 上面分别介绍了车刀的主要角度!