刀具切削部分的几何角度
刀具几何角度及切削要素
(2) 切削平面PS内的角度 λs:在切削平面PS内测量的主切削刃S与基面 Pr间的夹角称刃倾角; λs有正负之分,刀尖位于切割刃的最高点时定 为(“+”)、反之为负(“-”),它影响切 屑流向和刀尖强度;粗加工时,取负值,增大 刀尖强度;精加工时,取正值或零,避免切屑 划伤已加工表面。
a) b) c)
实际使用的刀具切削部分放大形状
1.2.2刀具角度的坐标平面与参考系
标注坐标系--静态参考系--刀具角度 它是刀具设计计算、绘图标注、刃磨测量 角度时基准。 工作坐标系--动态参考系--工作角度
它是确定刀具切削运动中角度的基准。
刀具切削部分的各个面、刃的空间位置常常用这 些面、刃相对某些坐标平面的几何角度来表示, 基面 Pr :过切削刃上选 定点,以该点切削速度为 这样就必须将刀具置于空间坐标平面参考系内。 法线。与刀具底面平行。 该参考系包括参考坐标平面和测量坐标平面。
普通车刀、刨刀的基面平行于刀具底面。钻头和
铣刀等旋转类刀具,其切削刃上各点的主运动(即回
转运动)方向都垂直于通过该点并包含刀具旋转轴线
的平面,故其基面Pr就是刀具的轴向平面。
2)切削平面 Ps
通过切削刃上选定点与切削刃相切,并垂直于基 面的平面;也就是切削刃与切削速度方向构成的平面。 基面和切削平面是两个十分重要的参考平面。这 两个参考平面加上以下所述的任一剖面,便构成不同
零件不同表面加工时的切削运动
刨削:主运动——刨刀的直线运动
进给运动——工件移动 钻削:主运动——钻头旋转 进给运动——钻头轴向移动 插齿:主运动——插齿刀上下运动 进给运动——工件分度运动等 车外圆:主运动——工件高速旋转 进给运动——车刀轴向运动
第一章刀具几何角度及切削要素
5.正交平面与法平面系的角度换算
正交平面-通过切削刃上某点,垂直于切削刃在基面 上投影的平面
法平面-通过切削刃上某点,垂直于切削刃的平面
Po内测量的角度: γ0, α0, β0 Pn内测量的角度,γn ,αn ,βn
tanγn = tanγocosλs tan αncosλs = tan α0
垂直于基面的任一剖面与正交平面角度换算
● 45度弯头车刀
12前面:γ0,λs 12后面:α0,κr 23副后面:α’0,κ’r 14副后面:α’0,κ’r
四、 刀具的工作角度 (在工作状态下的切削角度)
讨论2个问题
★刀具工作坐标系是如何建立的 ★当标注角度已知的时候,如何计算工作角度
以刀具与工件的相对 位置、相对运动为基础所 建立的工作参考系定义的 角度
一、 切削层参数
★切削层
★切削厚度hD ★切削宽度bD
1. 切削层
工件(刀具)每转 一圈,刀具切削刃从工 件上切削下来转化为切 屑的金属层,称为切削 层
2. 切削公称厚度hD
垂直与工件过渡表面方向切削层的尺寸 ➢ 当λs =0时的外圆车刀纵车:
hD = f sin κr
3. 切削宽度bD
沿着工件过渡表面方向切削层的尺寸,等于 主切削刃工作长度在基面的投影
第一章
刀具几何角度及切削 要素
Tool angles and element factors of cut
主要内容
一、切削运动与切削用量 二、刀具切削部分的基本定义及参考系 三、刀具角度 四、切削层参数与切削方式
什么叫做金属切削加工?
➢ 金属切削加工 用金属切削刀具从工件上切除多余的金属,
从而获得在形状、尺寸精度、表面质量上都符合 预定要求的加工。 ➢ 切削加工工艺系统
刀具几何角度45°切断刀主要角度标注
一、一面二角分析法
表示空间任意一个平面方位的定向角度只需两个,所以判断刀具切削部分需要标注的独立角度数量可用一面二角分析法确定。
即刀具需要标注的独立角度数量是刀面数量的二倍。
分析任何一种刀具,包括钻头、铣刀、等复杂刀具几何参数时,都可将复杂的刃形分为一个个切削刃,每个切削刃应有前、后两个刀面、每个刀面应标注两个独立角度。
例如用γo和λs 两角确定前面的方位,用αo、Кr两角可确定后面的方位,用Кr和λs两角可确定主切削刃的方位。
二、切断刀分析与标注
如图所示的切断刀有一条切削刃,两个刀尖、两条副切削刃组成。
其中两条副切削刃与主切
削刃同时处在一个前刀面上,因此,这把切断刀共有4个刀
面。
4×2=8,需要标注的独立角度共有8个。
习惯上标注左
切削刃上的主偏角、刃倾角,而右刃角度是派生角度。
因此,
切断刀各刀面的定向角是:
前面定向角:γo、λsL;后面定向角:αo、КrL;左
副后面定向角α`oL、КrL`;右副后面定向角α`oR、
КrR`
三、法平面参考系角度标
注
四、
其它参考系
1、假定工作平面参考系由P r、P f、P p三个平面组成。
其中:
(1) 假定进给平面P f 过切削刃选定点平行于假定进给运动方向并垂直于基面的平面。
(2) 假定切
深平面(背平面)P p过过切削刃选定点既垂直假定工作平面又垂直于基面的平面。
刀具切削部分的几何形状和角度解析
三、刀具切削部分的几何角度
1、度量刀具角度的参考系
刀具静止参考系 ——用于定义刀具在设计、 制造、刃磨和测量时刀 (标注角度) 具几何参数的参考系。
刀具工作参考系 ——规定刀具进行切削加工
(工作角度) 时几何参数的参考系。
2、刀具静止参考系
基面pr ——过切削刃选定点平行 或垂直刀具安装面(或轴线)的 平面。
尖形刀尖
修圆刀尖
倒角刀尖
主讲: 骆志强
一、 刀具的组成部分
刀体 ——刀具上夹持刀条或 刀片的部分。 刀柄 ——刀具上的夹持部分。 刀头 ——担负切削工作,又 称切削部分。
二、刀具切削部分的组成
ຫໍສະໝຸດ 前刀面Aγ ——切屑沿其流出的表面。 主后刀面Aα ——与过渡表面相对的面。 副后刀面Aαˊ ——与已加工表面相对的面。 ——前刀面与主后刀面相交形 成的刀刃。 主切削刃 S ——前刀面与副后刀面相交形 副切削刃 Sˊ 成的刀刃。 ——主、副切削刃连接处的一小部分 刀尖 切削刃。(刀尖类型)
主偏角κr ——主切削平面 与假定工作平面之间的夹角。 ——副切削平 面与假定工作平面之间的夹 副偏角κr ˊ 角。 ——主切削平面 刀尖角εr 与副切削平面之间的夹角。
思考: κr 、 κr ˊ 、 εr 之间的 关系? εr =180°-( κr + κr ˊ ) (3)在切削平面中测量的角度
切削平面ps ——过切削刃选定点 与切削刃相切并垂直于基面的平 面。 正交平面po ——过切削刃选定 点同时垂直于切削平面和基面的 平面。 法平面Pn ——过切削刃选定点 并垂直于主切削刃的平面。
正交平面参考系
刀具几何角度的测量实验报告
刀具几何角度的测量实验报告刀具几何角度的测量实验报告引言:刀具在机械加工领域中起着至关重要的作用。
而刀具的几何角度对于其性能和加工效果有着直接的影响。
因此,准确测量刀具的几何角度是非常重要的。
本实验旨在通过一系列测量实验,探究刀具几何角度的影响以及测量方法的准确性。
实验一:刀具的切削角度测量在切削过程中,刀具的切削角度直接影响着切削力和切削刃的寿命。
本实验使用了专用的角度测量仪器,通过将刀具固定在测量仪器上,准确测量了刀具的切削角度。
实验结果显示,切削角度的大小与切削力呈正相关关系。
较大的切削角度可以减小切削力,但过大的切削角度会导致切削刃的过早磨损。
因此,在实际加工中,需要根据具体情况选择适当的切削角度。
实验二:刀具的前角度测量刀具的前角度是指刀具刃的前面与切削面之间的夹角。
该角度的大小直接影响着切削刃的尖锐度和切削质量。
本实验使用了光学显微镜,通过观察切削刃的形态,测量了刀具的前角度。
实验结果显示,较小的前角度可以使切削刃更加尖锐,提高切削质量。
然而,过小的前角度会导致切削刃容易损坏。
因此,在实际加工中,需要根据材料的硬度和切削条件选择适当的前角度。
实验三:刀具的后角度测量刀具的后角度是指刀具刃的后面与切削面之间的夹角。
该角度的大小对切削刃的排屑性能和切削质量有着重要影响。
本实验使用了扫描电子显微镜,通过观察切削刃的形态,测量了刀具的后角度。
实验结果显示,较小的后角度可以改善切削刃的排屑性能,提高切削质量。
然而,过小的后角度会导致切削刃的容易断裂。
因此,在实际加工中,需要根据切削材料的特性选择适当的后角度。
实验四:刀具的侧后角度测量刀具的侧后角度是指刀具刃的侧面与切削面之间的夹角。
该角度的大小对切削刃的切削力和切削质量有着重要影响。
本实验使用了数字显微镜,通过测量切削刃的形态,准确测量了刀具的侧后角度。
实验结果显示,适当的侧后角度可以减小切削力,提高切削质量。
然而,过大的侧后角度会导致切削刃的易损性增加。
中级机修钳工简答题
中级机修钳工简答题中级机修钳工简答题1、金属切削刀具切削部分的材料应具备哪些要求?答:高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性、高的耐热性和良好的工艺性。
2、刀具切削部分的主要几何角度有哪些?答:有前角、后角、主偏角、副后角、副偏角。
3、常见的切屑类型有哪些?答:有带状切屑、节状切屑、粒状切屑、崩碎切屑。
4、影响刀具寿命的因素有哪些?答:有工件材料、刀具材料、刀具几何参数、切削用量。
5、什么是机床夹具?答:在机床上加工工件时,用来安装工件以确定工件与刀具的相对位置,并将工件夹紧的装置称为机床夹具。
6、机床夹具的作用是什么?答:作用是:保证加工精度;提高劳动生产率;扩大机床的加工范围。
7、什么是“六点定则”?答:用适当分布的六个定位支承点,限制工件的六个自由度,使工件在夹具中的位置完全确定,即简称为“六点定则”。
8、机床夹具中常用的夹紧装置有哪些?答:楔块夹紧装置、螺旋夹紧装置、螺旋压板夹紧装置、偏心夹紧装置。
9、钻床夹具主要有哪些类型?答:主要有固定式钻床夹具、移动式钻床夹具、回转式钻床夹具、翻转式钻床夹具。
10、液压传动的工作原理是什么?答:液压传动的工作原理是以油液作为工作介质,依靠密封容积变化来传递运动,依靠油液内部的压力来传递动力。
11、什么是液压传动的液体压力?答:液压传动中,液体与其他物体接触面上单位面积所受的力,称为液体压力,单位是帕(或牛/平方米)。
12、液流连续性的原理是什么?答:液流连续性原理是液体经无分支管道时,每一横截面上通过的流量一定相等,并且内部的压力在各个方向一致。
13、从工作性质上看,液压传动有哪些优缺点?答:从工作性质上看,液压传动的优点是速度、转矩、功率均可作无级调节,能迅速换向和变速、调速范围宽、动作快速性好。
缺点是速比不如机械传动准确,传动效率低。
14、什么是泄漏?答:在正常情况下,从液压元件的密封间隙漏出少量油液,这种现象称为泄漏。
15、畸形工件划线时,工件如何进行安放?答:由于畸型工件往往缺乏平坦和规则的表面,故直接安放在平台上一般都不太方便,此时可利用一些辅助工具来解决。
刀具切削部分几何参数
刀面
前刀面 后刀面 副后刀面
图3-1 车刀切削部分的组成要素
刀刃
主切削刃 副切削刃 刀尖
一、刀具切削部分的构成
图3-2 刀尖的类型
二、刀具的静态角度
确定刀具角度的坐标参考系:
实际合成切削运动方向 工作参考系 进给运动方向
刀具实际安装位置
二、刀具的静态角度
确定刀具角度的坐标参考系:
1. 刀具静止参考系
(3) 正交平面Po : 正交平面为垂直于切削刃在基面上的投影
的平面。 由基准平面Pr — Ps — Po组成的静止参考系 称为刀具的正交平面参考系。
图3-3 车刀的静止参考系(图中vc表示假定的主运动 方向,vf表示假定的进给运动方向)
1. 刀具静止参考系
(4)法平面Pn :通过切削刃选定点并垂直于切 削刃的平面。
1. 刀具静止参考系
(6)背平面Pp:通过切削刃上选定点,同时垂 直于基面和假定工作平面的平面。
1. 刀具静止参考系
(6)背平面Pp:通过切削刃上选定点,同时垂 直于基面和假定工作平面的平面。 由基准平面Pr — Pf — Pp组成的静止参考系 称为刀具的假定工作平面—背平面参考系。
图3-3 车刀的静止参考系(图中vc表示假定的主运动 方向,vf表示假定的进给运动方向)
定主运动方向的平面。
车刀的基面平行于刀体底面。
图3-3 车刀的静止参考系(图中vc表示假定的主运动 方向,vf表示假定的进给运动方向)
1. 刀具静止参考系
(2) 切削平面Ps :通过切削刃选定点,与切
削刃相切,并垂直于基面的平面。
1. 刀具静止参考系
(3) 正交平面Po :通过切削刃选定点,同时垂 直于基面和切削平面的平面。
刀具的几何参数
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刀具的几何参数,机械百科―机械技术人员的百科全书!
(1)定义刀具角度的参考系:为了定义刀具切削部分的几何角度,需选定适当组合的基准坐标平面作为参考系。 其中用于规定刀具设计、制造、刃磨和测量时几何参数的参考系称为刀具静止参考系,如图2-2所示。规定刀具进行 切削加工时几何参数的参考系称为刀具工作参考系。
法平面 P-n
假定工作 Pf 平面
背平面 Pp
通过切削刃上的选定点,且与切削刃垂直的平面。 通过切削刃上的选定点,垂直与基面且平行与假定进给运动方向的平面。
通过切削刃上的选定点,且垂直于基面和假定工作平面的平面。
(2)刀具角度的定义:刀具角度是刀具在静止参考系中的一组角度,其名称,表示符号及定义见表2-2。外圆车刀刀具角度见图2-3。 表2-2 刀具角度定义
刀具的几何参数,机械百科―机械技术人员的百科全书!
注:表中所列角度都只是过主切削刃选定点的角度(εr除外),过副切削刃选顶点的响应角度可仿照定义,并在角度符号右上角加一撇“′”以 示区别,例如车刀副偏为k′r,副后角为a′o。
(3)刀具角度的换算:制造或刃磨刀具时常需在不同坐标平面间进行刀具角度换算。各坐标平面间刀具角度的换算关系见表2-3
名称
前角法前角 前角 侧前角背前
角
符号 yo yn yf yp
定义
定义:前到面Ar与基面pr之间的夹角。在正交平面中测量、在法 平面中测量、在假定工作平面中测量、在背平面中测量。
ao
后角法后角 后角 侧后角背后
anHale Waihona Puke 角afap
车刀的几何角度及切削参数
4.刀尖形状的选择 刀尖概念:主切削刃与副切削刃连接的地方 刀尖是刀具强度和散热条件都很差的地方。切 削过程中,刀尖切削温度较高,非常容易磨损, 因此增强刀尖,可以提高刀具耐用度。刀尖对 已加工表面粗糙度有很大影响。
Hale Waihona Puke (a)倒角刃(b)圆弧刃
(c)修光刃
1、工件材料强度或硬度较高时,为加强切 削刃,一般采用较小后角。 2、对于塑性较大材料,已加工表面易产生 加工硬化时,后刀面摩擦对刀具磨损和加 工表面质量影响较大时,一般取较大后角。
在一定切削条件下的基本选择方法
1.前角和前刀面形状的选择 2.后角及形状的选择 3.主偏角、副偏角的选择
:
4.刀尖形状的选择 5.刃倾角的选择
1.前角和前刀面形状的选择
(1)
前角的选择: 在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋 利,同时也要兼顾刀刃的强度与耐用 度。 刀具前角的合理选择,主要由刀具材 料和工件材料的种类与性质决定。
B、主偏角κr的增大或减小对切削加工不利的一面 主偏角的减小也会产生不良影响。因为根据切削 力分析可以得知,主偏角κr减小,将使背向力Fp 增大,从而使切削时产生的挠度增大,降低加工 精度。同时背向力的增大将引起振动。 因此主偏角的减小对刀具耐用度和加工精度产生 不利影响。
②、工艺系统刚性较差时 (工件长径比lw/dw = 612) ,或带有冲击性的切削,主偏角κr可以取大 值,一般κr=60o~75o,甚至主偏角κr可以大于 90o,以避免加工时振动。 硬质合金刀具车刀的主偏角多为60o~75o 。 ③、根据工件加工要求选择。 当车阶梯轴时, κr =90o;同一把刀具加工外圆、 端面和倒角时, κr =45o。
刀具几何角度的基本定义与标注及工作角度
4 主切削刃s 主切削刃指前刀面与主后刀面相交的锋边。
6 刀尖 刀尖可以是主、副切削刃的实际交点,也可以是主、副两条切削刃连接起来的一小段切削刃,它可以是圆弧,也可以是直线,通常都称为过渡刃
3 副后刀面A`α 与已加工表面相对的刀面。
2 在基面内测量
主偏角Κr =∠“S 在基面上的投影”与Vf 副偏角Κr′ =∠“S′在基面上的投影”与“Vf 的反向”
主偏角Κr和副偏角Κr′立体图示
3 在切削平面上测量
刃倾角λs = ∠S与Pγ :刀尖最高—>正,刀尖最低—>负
刃倾角λs立体图示
刃倾角λs正负图示
思考: 若刀尖低于工件中心,刀具工作前、后角将如何变化
3 .纵向进给运动对工作角度的影响
1 纵向进给影响
扳动小拖板车外锥面时,由于刀具进给方向与工件轴线偏了μ,引起工作主偏角减小,工作副偏角增大
2 横向进给影响
切削刃的工作前角增加,工作后角减少。
圆周切线方向
阿基米德螺旋线的切线方向
商务 图标元素
商务 图标元素
商务 图标元素
商务 图标元素
商务 图标元素
பைடு நூலகம்
商务 图标元素
商务 图标元素
商务 图标元素
2 假定安装条件:假定标注角度参考系的诸平面平行或垂直于刀具便于制造、刃磨和测量时定位与调整的平面或轴线 如车刀底面、车刀刀杆轴线、铣刀、钻头的轴线等 。反之也可以说,假定刀具的安装位置恰好使其底面或轴线与参考系的平面平行或垂直。 即:选定点与工件中心等高
1 两个假定条件
2. 正交平面参考系 pr-ps-po
基面Pγ: Pγ⊥Vc 、 ∥刀具安装面 车刀
1、车刀几何角度标注
1、车刀几何角度标注①45°端面车刀:Kr=Kr¢=45°,go= -5°,ao=ao¢=6°,ls= -3°参看教材中的图1-16②内孔镗刀:Kr=75°,Kr¢=15°,go=10°,ao=ao¢=10°,ls= 10°参看教材中的图1-222、粗、精加工时切削用量的选择原则是什么?粗加工要选一个大的吃刀深度,较大的进给量,根据机床,刀具,工件材料选一个合适的转数。
精加工在保证加工精度的前提下,考虑生产率来选合适的吃刀深度,进给量和主轴转数3、什么是积屑瘤?它是怎样形成的?对切削过程有何影响?如何抑制积屑瘤的产生?在一定的切削速度范围内切削钢、铝合金与球墨铸铁等塑性金属时,由于前刀面上挤压和摩擦的作用,使切屑底层中的一部分材料停滞和堆积在刃口附近,形成积屑瘤。
积屑瘤是粘结在切削刃口附近一硬度很高的金属块。
对切削过程有何影响:1)刀具实际前角增大2)增大切削厚度3)使加工表面粗糙度值增大4)对刀具耐用度有影响积屑瘤虽能保护刀尖,但不稳定,会影响加工精度,需要采取措施抑制:① 采用高速切削是抑制积屑瘤的基本措施(最有效);② 增大进给量;③ 增大刀具前角;④ 采用润滑性能良好的切削液。
2、切屑的种类有哪些?不同类型切屑对加工过程和加工质量有何影响?4、简述切削用量三要素对切削温度、切削力的影响规律。
切削用量三要素分背吃刀量,进给量和切削速度,切削速度对刀具寿命影响最大,进给量次之,背吃刀量最小。
一般车削时当进给量不变,背吃刀量增大一倍是,切削力也成倍增大,而当吃刀量不变,进给量增大一倍时,切削力约增大0.7-0.8,三要素中切削速度对温度影响最大,其次是背吃刀量。
5、什么是刀具磨钝标准?刀具磨钝标准与哪些因素有关?刀具磨损后影响加工质量,增加刀具材料的消耗及加工成本,因而必须根据加工情况,规定一个最大的允许磨损量,这就是刀具的磨钝标准。
切削刀具的标注角度1
(2)影响背向力 Fp 与进给力 Ff 的比例
(3)影响表面粗糙度 对切屑的形状和刀具寿命的影响
主偏角小:切屑宽且薄。 (散热好,刀具寿命提高) 主偏角大:切屑窄且厚。
主偏角对表面粗糙度大小的影响
主偏角小:表面粗糙 度小。主偏角大:表 面粗糙度大。
常用角度:45°、 60° 、75° 、90°
(6)副偏角( kr')基面内,副切削平面与假定工作面间的夹角。
②刀具材料:高速钢,大前角;硬质合金,小前角。 ③加工性质:精加工,大前角;粗加工,小前角。
选取范围:-5o~ 25o
(2)背前角(
)在背平面内,前刀面与基面之间的夹角。
p
举例: 螺纹车刀、插齿刀
(3)后角( o)在正交平面内,切削平面与主后刀面之间的夹角。
作用: (1)减少刀具主后刀面与工件之间的摩擦
作用:(1)影响副切削刃与工件已加工表面的摩擦 (2)影响表面粗糙度的大小
选取范围: 5o~15o
副偏角小:表面粗糙度小。副偏角大:表面粗糙度大。
(7)刃倾角( s)在切削平面内,主切削刃和基面之间的夹角。
作用:(1)影响刀头的强度 (2)影响排屑方向
4、(1)刀具几何角度选取原则: 锐字当先,锐中求固。
前主角 偏(角( ok)r、)背、前副角偏(角( pk)r' 、)后和角刃(倾角o()、s背)后。角( p )、
(1)前角( o)在正交平面内,基面与前刀面之间的夹角。
作用:(1)使主切削刃锋利(2)影响切削刃强度
选取原则:①工件材料:塑性材料,大前角;脆性,小前角。 强度、硬度低,大前角,否则,小前角。
刀具切削部分的几何角度
一、车刀的组成
车刀由切削部分,刀柄两部分组成 1.刀柄:是刀具的夹持部分
2.切削部分:是刀具上直接参加切削 加工的部分,也称刀头
刀 具 的 组 成
车刀的组成
常见刀尖形状
刀 具 的 组 成
刀尖形状
二. 刀具的几何角度 (一)刀具的标注参考坐标系及标注角度
刀具标注角度的参考坐标系:一组定义和
规定刀具角度的各基准坐标平面。
切削平面 Ps:过 切削刃上选定点, 与工件过渡表面相 切,与基面垂直。
四、刀具的工作角度
1.进给运动的影响 (横切)
切断刀切断工件时,若不考虑进给运动,切削刃上选定A的
运动轨迹是一圆,因此该点的基面是过A点的工作径向平
工 作
面Pγ,切削平面为过A点与Pγ垂直的切平面Ps,其前后 角γo、αo。当考虑进给运动后,切削刃上A点的运动轨
μ––––横向进给运动对工作角度的影响;
f––––刀具相对工件的横向进给量,mm/r;
dω––––切削刃上选定点A处的工作直径,mm。
切削刃越接近工作中心, dω值越小,μ值较大, γoe越大,而αoe越小, 甚至变为零或负值,对 刀具的切削就越不利。
2.刀具安装高低对工作角度的影响
安装刀具时,刀尖不一定在机床中心高度上。如刀尖
考虑刀具的实际安装位 置和相对运动,以刀具 切削时的合成切削运动 方向为依据建立的坐标 系。
刀具 工作 角度
刀具静止参考系与标注角度
在建立刀具静止参考系时,刀具处于静止状态,只考虑
刀 主运动和进给运动的方向,而不考虑运动的大小。
具
静 止
建立静止参考系的假设条件:
参 考
刀具切削刃上选定点的假定运动方向
tanf
普通刀具测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,加深对普通刀具几何角度的认识,了解测量刀具角度的方法和步骤,并培养实验操作技能。
二、实验原理刀具的几何角度是指刀具切削部分各个表面的相对位置和形状所决定的几何形状。
刀具的几何角度主要包括前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角等。
这些角度对切削性能和加工质量有着重要影响。
1. 前角:前角是指主切削刃与基面之间的夹角。
前角的大小影响切削力、切削温度和切削速度。
2. 后角:后角是指主后刀面与基面之间的夹角。
后角的大小影响刀具的磨损和切削性能。
3. 主偏角:主偏角是指主切削刃与基面之间的夹角。
主偏角的大小影响切削力、切削温度和切削性能。
4. 副偏角:副偏角是指副切削刃与基面之间的夹角。
副偏角的大小影响切削力、切削温度和切削性能。
5. 刃倾角:刃倾角是指主切削刃与切削平面之间的夹角。
刃倾角的大小影响切削力、切削温度和切削性能。
三、实验器材1. 普通车刀2. 刀具角度测量仪3. 毫米尺4. 铅笔5. 记事本四、实验步骤1. 观察普通车刀的结构,了解车刀的各个部分名称和作用。
2. 使用刀具角度测量仪测量车刀的前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。
a. 将车刀放置在刀具角度测量仪的测量台上,调整测量仪的测量臂,使其与车刀的前刀面、主后刀面、副后刀面和刃面平行。
b. 使用测量仪的测量片测量车刀的前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。
c. 记录测量结果。
3. 使用毫米尺测量车刀的刀尖半径、刀尖圆弧半径和刀尖圆弧角度。
4. 使用铅笔在记事本上绘制车刀的几何角度图,标注测量得到的各个角度数值。
五、实验结果与分析1. 测量结果a. 前角:10°b. 后角:6°c. 主偏角:45°d. 副偏角:15°e. 刃倾角:0°f. 刀尖半径:2mmg. 刀尖圆弧半径:1mmh. 刀尖圆弧角度:30°2. 分析通过本次实验,我们对普通车刀的几何角度有了更深入的了解。
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小结:在基面Pr内,形成了两个独立的角度: 主偏角кr 和副偏角кr’ 以及一个派生角εr
。
练习:
1、指出车刀在正交平面Po中形成的独立角度是
前角γo 和 后角αo 。
2、主后面与前面的夹角 称为 楔角βo 。
αo βo
γo
3、在主切削平面Ps内形成的角度: (k向斜视图 )
( k向⊥Ps , k向∥车刀底面∥ 过刀尖的基面,
4、刀具的主要基准坐标平面:
1)基面 Pr :
过主切削刃上选定点, 与该点切削速度方向垂直 的平面。
特点: Pr ⊥ Vc ,此时可认为基 面是过选定点的水平面, 与车刀底面平行。
2)切削平面Ps : 过主切削刃上选定点,与主切削刃相切, 且垂直于该点基面的平面。
特点: ① PS过选定点与主 切削刃相切; ② PS⊥ Pr 。 此时可认为PS是过 主切削刃的铅垂面。
3)正交平面Po : 过主切削刃上选定点, 同时垂直于基面和切削 平面的平面。
特点:
Pr ⊥ Ps ⊥ Po,三个假 想的基准坐标平面过切 削刃上同一点,且两两 互相垂直,构成正交平 。 面参考系。
4)假定工作平面Pf 过主切削刃上选定点,垂直于基面,且 与假定进给运动方向平行的平面。
特点: Pf ⊥ Pr, Pf ∥ Vf。 Pf 可认为是由过 选定点Vf和Vc 构 成的铅垂平面)副切削平面Ps ’ :
过副切削刃上选定点,与副切削刃相切且 垂直于该点基面的平面。(理解时与切削平 面Ps 的含义相似)
特点: ① Ps ’过选定点与副切削刃相切; ② PS ’ ⊥ Pr 。 此时可认为Ps ’是过副切削刃的铅垂面。
(三)刀具切削部分的主要角度 1、在基面内形成的角度(车刀俯视方向的投影)
主偏角кr : 主切削平面与假定工作平面间的夹角。 副偏角кrˊ: 副切削平面与假定工作平面间的夹角。 刀尖角εr : 主、副切削平面之间的夹角。 εr =1800 —(кr +кrˊ) (函数角,不标注) ②кˊ ① r кr 找出建立在刀尖上的 ε 基准坐标平面: ③ r 主切削平面Ps; 副切削平面P s’; (投影面即为基面) 假定工作平面Pf
两刃
主切削刃S:前面与主后面的交线,起主要切削作用 副切削刃S’:前面与副后面的交线,起辅助切削作用
一尖 刀尖: 主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分
切削刃
思考: 车工实习时,同学们经常会出现刀具的刀 尖部分产生崩刃现象,为什么?如何解决?
答:因为刀具的刀尖部 分的强度差,易崩刃, 影响切削加工,严重的 话甚至无法进行切削加 工;因此为了提高刀尖 部分的强度,刀尖必须 磨成过渡刃.过渡刃有直 线型和圆弧型两种。
主切削刃s在主切削平面Ps上反映实长 )
找出: 主切削平面Ps; 主切削刃s ; 基面Pr
主切削平面Ps 主切削刃s 基面Pr
λs
投影面即为主切削平面Ps;
刃倾角λs: 在切削平面Ps内,主切削刃s与基面Pr间的夹角。
四、课堂总结:
1、刀具的结构及切削部分的名称 2、搞清刀具静止参考系所涉及的主要基准坐标平面(难点) 3、正确理解并掌握刀具切削部分的主要角度,对于今后正确 刃磨刀具和合理选用刀具有着非常大的帮助,这也是从事机加工 操作人员必须掌握的基本内容之一。(重点)
2、刀具切削部分的组成(以普通外圆车刀为例)
三面、两刃、一尖 三 面 两 刃 一 尖 前面Aγ
副切削刃S’ 副后面Aα’
主切削刃S 主后面Aα 刀尖
三面、两刃、一尖
前面Aγ:切屑流经的表面 主后面Aα:刀具上切削时与工件过渡表面相对的表面 副后面Aα’:刀具上切削时与工件已加工表面相对的表面
三面
一、复习提问:
1、工件在切削过程中会形成几种不同性质 的表面?
2、机械切削加工中切削用量的三要素是什么? 切削速度 进给量 背吃刀量
二、新授内容: §4-2 、刀具的几何形状和主要角度 (一)刀具的结构
1、刀具的组成
刀柄、切削部分 1)刀柄:是刀具的夹持部分。 2)切削部分:是刀具上直接参加切削加 工的部分,也称刀头。
(二)刀具参考系 1、定义:
用于定义和规定刀具几何角度的各基准 坐标平面。 2、种类: 刀具静止参考系: 指设计、制造、刃磨、测量刀具角度的基准。 刀具工作参考系:
指实际切削加工时确定刀具角度的基准。
3、建立基准坐标平面 的几点假设: (1)通常车刀的工作 位置为水平放置; (2)切削刃上某一点 的 Vc⊥车刀底面; (3)切削刃上某一点Vf∥车刀底面。