第二节刀具静止角度参考系和刀具静止角度的标注

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金属切削原理与刀具课题5 刀具参考系及刀具角度

基面投影线前角γ0 前刀面投影线
刀具参考系及刀具角度
二、刀具角度 2.正交平面中测量和标注的角度 2. 后角αo
υc
课题五刀具参考系及刀具角度切削平面投影线
后角α0 后刀面投影线
刀具参考系及刀具角度
二、刀具角度 3.基面内测量和标注的角度
课题五刀具参考系及刀具角度
主偏角：κr 副偏角：κr’
主偏角κr
副偏角κr’
刀具参考系及刀具角度
二、刀具角度 4.切削平面中测量和标注的角度 1. 刃倾角λs
υc
主切削刃
课题五刀具参考系及刀具角度
主切削刃刃倾角λs
基面投影线
车刀角度及测量
课题五刀具参考系及刀具角度
5.派生角度
1. 楔角βo
正交平面中测量的前、后刀面间夹角 βo＝90°－（γo ＋αo）
1.以90°外圆车刀为例绘制正交平面参考系投影图，正确标注刀具角度。
课堂小结
课题五刀具参考系及刀具角度
1.
刀具参考系
2.
车刀基本角度
3.
车刀派生角度
课后任务
课题五刀具参考系及刀具角度
1. 绘制45o外圆车刀在正交平面参考系投影图，在车刀基面投影图上表示刀具正交参考系各平面Pｒ、Ps、PO
谢谢观看
通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面切削平面
υc
正交平面
基面
刀具参考系及刀具角度
正交平面参考系由：
基面（Pr）切削平面（Ps）正交平面（Po）所组成
课题五刀具参考系及刀具角度
刀具参考系及刀具角度
二、刀具角度 1.正交平面中测量和标注的角度 1. 前角γ
υc

2.第一章_刀具基本定义

基面Pr： ⊥ 基面： Pr⊥Vc 刀具安装面（车刀） ∥刀具安装面（车刀）
进给、切深剖面参考系（进给、切深剖面参考系（ Pr-Ps-Pf-Pp ）
三、刀具静止角度（一）主剖面参考系刀具静止角度
共有六个独立的角度 1.主偏角主偏角 3.前角前角 5.刃倾角刃倾角 2.副偏角副偏角 4.后角后角 6.副后角副后角
四、刀具工作参考系中各平面
横向进给对刀具工作角度的影响
γ oe = γ fe = γ o + µo α oe = α fe = α o − µo
纵向进给对刀具工作角度的影响
γ fe = γ f + µ f α fe = α f − µ f
γ oe = γ o + µo α oe = α o − µo
演示
二、刀具静止角度参考系
（一）主剖面参考系（Pr-Ps-Po) 主剖面参考系（ )
1.基面： Pr⊥Vc 、 ∥刀具安装面（车刀）基面Pr： ⊥ 刀具安装面（车刀）基面 2.切削平面Ps: 与 S相切且 ⊥Pγ 切削平面相切 3.主剖面： ⊥ Ps ⊥ Po 主剖面Po：主剖面
刀具静止角度参考系及其坐标平面
进给后角进给切深剖面参考系刀具静止角度通过切削刃选定点垂直于假定工作背平面量的基面与前刀面之间的夹角侧后角假定工作平面中背平面测量的切削平面与后刀面之间的角通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假定工作平假定工作平面背平面静止参考系同正交平面静止参考系假定工作平面背平面中测量的基面之间的夹角侧后角假定工作平面中背平面测量的切削平面与后刀面之间的夹角同正交平面静止参考系通过切削刃选定点与切削刃相垂直的平面法剖面同正交平面静止参考系法剖面中测量的基面与前刀面之间的夹角法剖面中测量的切削平面与后刀面之间的夹角同正交平面静止参考系法剖面静静止参考系标注角度符号参考平面参考系四

机械制造技术基础第2章

MMT
2.2.3 刀具工作角度
• 在横向进给切削或切断工件时，随着进给量f值的增加和加工直径d的减小，工作后角不断减小，刀尖接近工件中心位置时，工作后角的减小特别严重，很容易因后面和工件过渡表面剧烈摩擦使刀刃崩碎或工件被挤断，切削中应引起充分重视。因此，切断工件时不宜选用过大的进给量f，或在切断接近结束时，应适当减小进给量或适当加大标注后角。
MMT
2.2.3 刀具工作角度
当工件材料和加工性质不同时，常用硬质合金车刀的合理前角如表2-1所示。
表2-1 合理前角粗车精车硬质合金车刀合理前角的参考值合理前角粗车精车
工件材料低碳钢中碳钢合金钢淬火钢
工件材料灰铸铁铜及铜合金铝及铝合金钛合金 ≤1.177 GP a
MMT
2.1.1 切削运动
3、合成切削运动
刀具与工件间的相对切削运动是主运动和进给运动的合成运动。切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，称为切削速度，以vc表示。切削刃上选定点相对于工件的进给运动的瞬时速度，称为进给速度，以vf表示。合成切削运动的瞬时速度用ve表示。则ve＝vc＋vf 。
MMT
2.2.2 刀具静止角度参考系及其坐标平面
MMT
2.2.2 刀具静止角度参考系及其坐标平面
刀具静止角度
2.
MMT
2.2.2 刀具静止角度参考系及其坐标平面
刀具在正交平面参考系中定义的标注角度有：（1）前角 γo ：前刀面与基面间的夹角（正交平面中测量）作用：影响切屑的变形程度；影响刀刃强度
后角α0：后刀面与切削平面间的夹角（正交平面中测量）
MMT
2.2.2 刀具静止角度参考系及其坐标平面

刀具角度标注参考系

刀具标注角度参考系
设计制造测量角度时的基准
（1）基面Pr: 通过主切削刃上选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。

（2）切削平面Ps：通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。

（3）切削刃剖平面
正交平面Po：通过主切削刃上选定点，垂直于基面和切削平面的平面。

正交平面参考系:基面、切削平面和正交平面组成标注刀具角度的正交平面参考系。

法平面Pn :过切削刃上选定点并垂直于主切削刃的平面
进给平面Pf :垂直于基面平行于进给方向的平面
切深平面Pp :垂直基面和假定工作平面的平面。

刀具的标注角度PPT课件

也称静止角度。
主要包括：
前角（ o
主偏角（
）、背前角（ p k r ）、副偏角（
）、后角（ o）、背后角（
k
' r
）和刃倾角（
s ）。
p
）、
.
6
(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。
（2）影响背向力 F p 与进给力 F f 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（
（2）后刀面的磨损。
选取原则：加工性质：精加工，大后角；粗加工，小后角。
选取范围：粗加工：4o～7o 精加工：8o～12o
(4)背后角（ p）在背平面内，切削平面与主后刀面之间的夹角。
举例：螺纹车刀、插齿刀 .
7
(5)主偏角（ k r ）基面内，切削平面与假定工作平面间的夹角。
作用：（1）影响切屑的形状和刀具寿命
(1)：前刀面（刀具上切屑过的表面） (2)：主后刀面（刀具上与工件过渡表面相对的表面） (3)：副后刀面（刀具上与工件已加工表面相对的表面） (4)：主切削刃（前刀面与主后刀面的交线，主要切削工作） (5)：副切削刃（前刀面与副后刀面的交线，参与部分切削工作） (6)：刀尖（主切削刃和副切削刃的联接部位，为了增强刀尖的强度，改善散热条件，通常在刀尖处磨出圆弧或直线过渡刃）

01-教材参考内容---刀具标注角度

1·3·2k A¾[¾1·刀具在设计、制造、刃磨和测量时,在刀具的静止参考系中确定的切削刃与刀面的方位角度,称为刀具标注角度。

注意:由于刀具角度的参考系沿切削刃各点可能是变化的,故所定义的刀具角度应指明是切削刃选定点处的角度;凡未特殊注明者,则指切削刃上与刀尖毗邻的那一点的角度。

在切削刃是曲线或者前、后刀面是曲面的情况下,定义刀具的角度时,应该用通过切削刃选定点的切线或切平面代替曲刃或曲面。

（1)正交平面参考系内的标注角度（P)r–P s–P O正交平面参考系里的标注角度的名称、符号与定义如下（图1·10)。

图1.10车刀的标注刀具角度前角Y O:在正交平面中测量的前刀面与基面间的夹角。

前角有正负之分,当前刀面与切削平面之间的夹角小于90˚时,前角为正;大于90˚时,前角为负,如图1·11所示。

后角a O:在正交平面中测量的后刀面与切削平面间的夹角。

后角的正负规定是:后刀面与基面之间的夹角小于90˚时,后角为正;大于90˚时,后角为负,如图1·11所示。

主偏角k r:基面中测量的主切削刃与进给运动方向的夹角。

刃倾角入s:切削平面中测量的主切削刃与基面间的夹角。

当主切削刃与基面平行时,刃倾角为零;当刀尖是主切削刃的最高点时,刃倾角为正值;当刀尖是主切削刃的最低点时,刃倾角为负值。

如图1·11所示。

上述四个角度就可以确定车刀主切削刃及其前后刀面的方位。

其中Y O、入s两角确定了前刀面的方位, k r、a O确定了后刀面的方位,k r、入s确定了主切削刃的方位。

同理,副切削刃及其相关的前刀面、后刀面在空间的定位也需用四个角度:副偏角k'r,副刃倾角入's,副前角Y'O,副后角a'O。

它们的定义与主切削刃上的四种角度类似。

图1·10所示车刀副切削刃与主切削刃共处在同一前刀面上,因此,当Y O、入s两者确定后,前刀面的方位已经确定,Y'O、入's两个角度可由Y O、入s、k r、k'r等角度换算出来,称为派生角度。

刀具几何角度的基本定义与标注及工作角度解读

即：选定点与工件中心等高
2. 正交平面参考系(pr-ps-po)
基面Pγ： Pγ⊥Vc 、 ∥刀具安装面（车刀）切削平面• Ps: 与 S相切且 ⊥Pγ 正交平面Po: Po⊥Pγ⊥Ps
3 .法剖面Pn和法剖面参考系 (pr-ps-pn)
法剖面Pn是通过切削刃选定点，垂直于切削刃的平面。法平面Pn：Pn⊥S
2.刀具工作角度定义刀具工作角度的定义与标注角度类似，它是前、后面与工作参考系平面的夹角。
2 刀具安装对工作角度的影响
(1)刀杆中心与进给方向不垂直：如图 Κre、Κreˊ变化
由上图可以看出：当刀杆中心逆时针偏转一角度θ后，其Κre增大 Κreˊ减小。
(2)刀具装刀高低对工作角度的影响车外圆：Ve方向变化—>Pre变—>若刀尖高于工件中心, 如上图则：工作角度γoe增大，αoe减小即：γoe＝γo＋θo αo＝αo－θo 思考：若刀尖低于工件中心，刀具工作前、后角将如何变化？
假定工作平面背平面参考系立体图示前角o正负图示立体图示后角o正负图示在基面内测量主偏角r副偏角rs在基面上的投影与v的反向主偏角r和副偏角r立体图示在切削平面上测量刃倾角s刃倾角s立体图示刃倾角s正负图示13一刀具的工作参考与工作角度工作正交平面参考系过s选定点垂直于合成切削速度方向相切于s且垂直于pre过s选定点垂直于pre且垂直于pse2
5. 正交平面参考系中角度定义与标注
(1) 在正交平面内测量
①前角γo = ∠Aγ与 Pr ：Aγ 在Pr之上—>负，Aγ在Pr之下—>正
前角γo立体图示
前角γo正负图示
② 后角αo =∠Aα与 Ps （一般无负）
后角αo立体图示
后角αo正负图示

刀具的工作角度及其影响

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刀具的工作角度及影响
(3)刀具的工作角度的影响 4）刀杆中心线与进给方向不垂直的影响
κre =κr+G
κr'e =κ'r - G
κre =κr-G
κr'e =κ'r +G
EDUCATION PRACTICE SESSION PPT
感谢同学们观
看
胡林岚老师扬州市职业大学机械工程学院
车右螺纹时左侧刃
γef=γf＋μfαef=αf－μftanμf ＝f/πd
f↑或d↓时，μf↑
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刀具的工作角度及影响
(3)刀具的工作角度的影响 3）刀具安装高低的影响
假定车刀λs＝0, 刀尖高于工件中心
γoe=γo＋θ αoe=αo－θ tanθ＝ 2h/d
若刀尖低于工件中心，角度变化与上述相反
8
刀具的工作角度及影响
(3)刀具的工作角度的影响
1）横向进给运动的影响
γoe=γo＋μ αoe=αo－μ
tanμ＝f/πd
①当进给量f一定时，随 d值↓—μ值↑，接近中心αoe为负值。
② 当 f↑—μ值↑，横车时f 不宜过大，并应适当加大αo
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刀具的工作角度及影响
(3)刀具的工作角度的影响 2）纵向进给运动的影响
假定工作平面面（Рp）通过切削刃上选定点，垂直于假定工作平面和基面的平面。
3
刀具的工作角度及影响
假定工作平面Pf 、背平面Pp参考系的静止角度：
1 主偏角κr
2 进给前角γf
3 进给后角αf
4 背前角γp
5 背后角αp
(1)刀具的工作参考系
刀具的工作角度及影响
与静态系统中正交平面参考系建立的定义和程序相似，不同点就在于它以合成切削运动υe或刀具安装位置条件来确定工作参考系的基

1-2切削刀具的标注角度

(1)前角（ γ 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。 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：－ o～+ 25o 5 (2)背前角（ γ p ）在背平面内，前刀面与基面之间的夹角。举例：螺纹车刀、插齿刀 (3)后角（ αo ）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（2）后刀面的磨损。选取原则：加工性质：精加工，大后角；粗加工，小后角。选取范围：粗加工： o～+ 7o 精加工：8o～+12o 4 (4)背后角（ α p ）在背平面内，切削平面与主后刀面之间的夹角。举例：螺纹车刀、插齿刀
（4）假定工作平面（ pf ）（进给平面）通过切削刃选定点，与基面垂直，且与假定进给方向平行（5）背平面（ pp ）（切深平面）通过切削刃选定点，同时垂直于基面和假定工作平面
3.刀具的标注角度
刀具的标注角度是指刀具在静止参考系中的一组角度，也是刀具制造图上标注的角度，是刀具设计、制造、刃磨和测量所必需的，也称静止角度。主要包括：前角（ γ o）、背前角（ γ p ）、后角（ αo ）、背后角（ αp ）、 ' 主偏角（ kr）、副偏角（ kr ）和刃倾角（ λs）。
（e）涂层刀具材料涂层刀具材料是在硬质合金或高速）钢的基体上，涂一层几微米（～钢的基体上，涂一层几微米（5～12µm）厚的高硬度、高）厚的高硬度、耐磨性的金属化合物（耐磨性的金属化合物（TiC、TiN、AL2O3等）构成。涂、、等构成。层硬质合金刀具的耐用度比不涂层的至少提高1～3倍，涂层硬质合金刀具的耐用度比不涂层的至少提高～倍层高速钢刀具的耐用度比不涂层的至少提高2～倍层高速钢刀具的耐用度比不涂层的至少提高～10倍。国内涂层硬质合金刀片牌号有CN、CA、YB等。内涂层硬质合金刀片牌号有、、等 TiC涂层刀片银灰色，5～7µm。 TiC涂层刀片：银灰色，5～7µm。涂层刀片： TiN涂层刀片：金黄色，8～12µm。涂层刀片：涂层刀片金黄色，～。（B）超硬刀具材料） (a)、陶瓷：主要是由纯或在AL2O3中一定的金属、陶瓷：主要是由纯AL2O3或在或在中一定的金属元素或金属化合物，采用热压成形和烧结的方法获得。元素或金属化合物，采用热压成形和烧结的方法获得。硬耐磨性和耐热性好，硬度91～度、耐磨性和耐热性好，硬度～95HRA，热硬性：，热硬性： 1200℃， ℃

2.2+刀具几何角度及其标注方法(PPT)

2.切削刃
1.主切削刃Ｓ：前面与后面形成的交线，在切削中承担主要的切削任务；
2.副切削刃Ｓ′：前面与副后面形成的交线，它参与部分的切削任务；
5
第二节刀具几何角度及其标注方法
3.刀尖
主切削刃与副切削刃汇交的交点或一小段切削刃。
6
第二节刀具几何角度及其标注方法
二、刀具角度参考系
1. 正交平面参考系
第二节刀具几何角度及其标注方法
• 教学重点：
– 掌握刀具各部分的名称； – 掌握刀具参考平面和参考系的建立方法； – 掌握刀具标注角度和工作角度。
• 教学难点：
– 刀具各种标注角度； – 刀具工作时的角度。
1
第二节刀具几何角度及其标注方法
一、刀具切削部分的组成车刀由刀头、刀杆两部分组成。刀头用于切削，由刀面、切削刃构成刀杆用于装夹
角λs有正负之分，当刀尖处于切削刃最高点时为
正，反之为负。
17
不同参考系角度小结：
18
19
第二节刀具几何角度及其标注方法
四、刀具角度正负的规定
20
第二节刀具几何角度及其标注方法
五、车刀设计图的画法：
图1- 6 正交平面参考系刀具标注角度
21
2、45°弯头车刀
22
作业
1-3 车刀切削部分由哪些面和刃组成？ 1-4 刀具正交平面参考系平面Pr、Ps、Po及其刀具角度
三、刀具的标注角度
1.正交平面参考系中的刀具标注角度
(1) 在基面Pr上刀具标注角度有：基面内主，偏主角切kr─削─刃在与过进主给切方削向刃间选的定夹点角的；
副偏角kr′──在过副切削刃选定点的基面内，副切削刃和进给方向间所夹的锐角；

刀具静参考系和刀具角度1-2

“切削刃选定点相对与工件主运动的瞬时速 “工件或刀具每转一转时，两者沿进度”。通常以最大线速度为准。给方向的相对位移”。 “工件上已加工表面和待加 3. 背吃刀量：(ap) 主运动是旋转运动时： (mm/s), fz (mm/z) f (mm/r), vf 工表面之间的垂直距离”。 ( d w n) vc (m / s ) 1000 60 对于外圆车削： f z z n f n vf 主运动是直线运动时： 60 60
生产效率高,定位精度高。有利于推广涂层、陶瓷等新技术
现代刀具的优点
与焊接车刀相比，可转位车刀具有下述优点:
（1）刀具刚性好，寿命高。由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷,刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证，切削性能稳定，经得起冲击和振动，从而提高了刀具寿命。
现代刀具的优点
一、传统刀具与现代刀具
1、传统刀具硬质合金焊接车刀
所谓焊接式车刀，就是在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽，用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内，并按所选择的几何参数刃磨后使用的车刀。
2、现代刀具
机夹式刀具
机夹刀具是采用普通刀片，用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的刀具。
常用牌号： W18Cr4V
W6MO5Cr4V2 W6MO5Cr4V2Al
二、常用刀具材料
2.
硬质合金：
基本性能：硬度：74~82HRC 耐热性：800~1000 ℃ 切削速度：V=100~ 300 m/min 工艺性差，不适用于制造整体结构的复杂刀具。 2. 1影响硬质合金性能的因素分析：
（1）碳化物种类
（2）碳化物数量、粒径以及粘结剂的数量（3）碳化物晶粒分布的影响

刀具几何角度的基本定义与标注及工作角度

即：选定点与工件中心等高
2. 正交平面参考系 pr-ps-po
基面Pγ： Pγ⊥Vc 、 ∥刀具安装面车刀切削平面 Ps: 与 S相切且 ⊥Pγ 正交平面Po: Po⊥Pγ⊥Ps
3 .法剖面Pn和法剖面参考系 pr-ps-pn
法剖面Pn是通过切削刃选定点, 垂直于切削刃的平面。
正交平面 Po
3 螺纹加工时工作角度的变化
Vf ≠ 0时,合成速度 Ve=Vf+Vc ,Ve方向发生变化。 Pre⊥Ve,Pse⊥Pre
车螺纹：左刃γ0↑,α0↓ 右刃γ0↓,α0↑
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
4 平面图示法角度标注
一、刀具的工作参考与工作角度
1. 工作正交平面参考系
相切于S且垂直于Pre
过S选定点垂直于Pre且垂直于Pse
过S选定点垂直于合成切削速度方向
2.刀具工作角度定义
刀具工作角度的定义与标注角度类似,它是前、后面与工作参考系平面的夹角。
2 刀具安装对工作角度的影响
1 刀杆中心与进给方向不垂直：如图 Κre、Κreˊ变化
由上图可以看出：当刀杆中心逆时针偏转一角度θ后,其Κre增大 Κreˊ减小。
2 刀具装刀高低对工作角度的影响
车外圆：Ve方向变化—>Pre变—>若刀尖高于工件中心, 如上图则：工作角度γoe增大,αoe减小即：γoe＝γo＋θo
αo＝αo－θo
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

金属切削原理与刀具(王靖东编著)

第一章金属切削设备的基本知识
图1.1 常见机械加工方法的切削运动第一章金属切削设备的基本知识
3．合成切削运动
是由主运动和进给运动合成的运动。 1.1.2 工件上的加工表面 1．待加工表面
工件上有待切除的表面。
2．已加工表面工件上经刀具切削后形成的表面。
3．过渡表面
工件上被切削刃正在切削着的表面，它总是处在待加工表面与已加工表面之间，也称切削表面或加工表面。
高速钢安按切削性能可以分为普通高速钢和高性能高速钢。
第一章金属切削设备的基本知识
（1）普通高速钢常用的种类如下。 ① 钨系高速钢。典型牌号是W18Cr4V，简称W18。具有
较好的综合性能。适合制作螺纹车刀、成形车刀、拉刀和齿轮
刀具等形状复杂的刀具。但强度和韧性低，不适合制作大截面的刀具；热塑性较差，不适合制造热成形刀具。
到了促进作用。
目前金属切削加工中应用的刀具材料，碳素工具钢已基本被淘汰，合金工具钢也很少使用，所使用的刀具材料主要分为高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和聚晶金刚石5类。第一章金属切削设备的基本知识
（一）高速钢
高速钢是高速合金工具钢的简称，也称白钢或锋钢是在钢中加入较多的
钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。高速钢特点：工艺性好，具有较高的硬度和耐磨性、良好的耐热性、高的强度和韧性，切削速度高。与硬质合金及陶瓷相比，一是具有较好的强度韧性；二是具有较好的制造工艺性。主要用来制造钻头、丝锥、板牙、拉刀、齿轮刀具和成形刀具等形状复杂的刀具。可加工碳钢、合金钢、有色金属、铸铁等多种材料。
（一）切削用量要素（工艺要素，包括切削速度、进给量、背吃刀量三要素） 1．切削速度vc 切削速度是指主运动的线速度。（刀具切削刃上某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时线速度）

刀具几何角度的基本定义与标注及工作角度 ppt课件

(2) 横向进给影响
圆周切线方向
切削刃的工作前角增加，工作后角减少。
阿基米德螺旋线的切线方向
过S选定点垂直于合成切削速度方向
2.刀具工作角度定义
刀具工作角度的定义与标注角度类似，它是前、后面与工作参考系平面的夹角。
2 刀具安装对工作角度的影响
(1)刀杆中心与进给方向不垂直：如图 Κre、Κreˊ变化
由上图可以看出：当刀杆中心逆时针偏转一角度θ后，其Κre增大 Κreˊ减小。
(2)刀具装刀高低对工作角度的影响
假定工作平面背平面参考系立体图示前角o正负图示立体图示后角o正负图示在基面内测量主偏角r副偏角rs在基面上的投影与v的反向主偏角r和副偏角r立体图示在切削平面上测量刃倾角s刃倾角s立体图示刃倾角s正负图示13一刀具的工作参考与工作角度工作正交平面参考系过s选定点垂直于合成切削速度方向相切于s且垂直于pre过s选定点垂直于pre且垂直于pse2
车外圆：Ve方向变化—>Pre变—>若刀尖高于工件中心, 如上图则：工作角度γoe增大，αoe减小即：γoe＝γo＋θo
αo＝αo－θo
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
本讲提要
本讲主要以车刀为例说明车刀切削部分的组成，正交参考系刀具几何角度的基本定义与标注。
一、车刀的组成
(1) 前刀面
(5) 副切削刃 (6) 刀尖
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刀具静止角度参考系和刀具静止角度的标注.doc

刀具静止角度参考系和刀具静止角度的标注金属切削刀具的种类虽然很多，但它们切削部分的几何形状与参数却有着共性的内容。

不论刀具构造如何复杂，它们的切削部分总是近似地以外圆车刀切削部分为基本形态的。

如图1-4 所示，各种复杂刀具或多齿刀具，拿出其中一个刀齿，它的几何形状都相当于一把车刀的刀头。

现代刀具引入"不重磨"概念后，刀具切削部分的统一性获得了新的发展。

许多结构迥异的切削刀具，其切削部分不过是一个或几个"不重磨式刀片"，见图1-5 。

为此确立刀具一般性的基本定义时，通常以普通外圆车刀为基础，进行讨论和研究。

图1-4 各种刀具切削部分的形状图1-5 不重磨式刀具的切削部分一、车刀的组成车刀由刀头和刀柄组成，如图1-6 所示。

刀柄是刀具上夹持部位。

刀头则用于切削，是刀具的切削部分。

刀具的切削部分包括以下几个部分： 1 ．前刀面 A γ 切下的金属沿其流出的刀面。

2 ．主后刀面A α 与工件上过渡表面相对的刀面。

3 ．副后刀面A α ′ 与工件上已加工表面相对的刀面。

4 ．主切削刃S 前刀面与主后刀面汇交的边锋，用以形成工件上的过渡表面，担负着大部分金属的切除工作。

5 ．副切削刃S ' 前刀面与副后刀面汇交的边锋, 协同主切削刃完成金属的切除工作, 用以最终形成工件的已加工表面。

6 ．刀尖主切削刃和副切削刃的汇交处相当少的一部分切削刃。

二、刀具静止角度参考系及其坐标平面刀具的切削部分其实是由前、后刀面、切削刃、刀尖组成的一空间几何体。

为了要确定刀具切削部分的各几何要素的空间位置，就需要建立相应的参考系。

为此目的设立的参考系一般有两大类：一是刀具静止角度参考系；二是刀具工作角度参考系。

下面说明刀具静止角度参考系及其坐标平面。

（一）刀具静止角度参考系刀具静止角度参考系是指用于定义设计、制造、刃磨和测量刀具切削部分几何参数的参考系。

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（四）背平面参考系通过刀具角度的测量使学生对刀具角度深入理解§ 1-4切削层公称横截面要素和切削方式一、切削层公称横截面要素1切削层公称横截面积A D2•切削层公称宽度b D3•切削层公称厚度h D二、金属切除率Z=A D.V c=f.a p.v说明切削用量三要素的大小直接影响金属切除率，是切削效率的衡量指标三、切削方式1自由切削和非自由切削2•直角切削和斜角切削§ 2-2金属切削加工基本规律的应用一、改善工件的切削加工性（一）工件材料的切削加工性工件材料的切削加工性是指对某一种材料切削加工的难易程度（二）改善工件材料切削加工性的措施1 •调整材料的化学成分2.通过热处理改变材料的金相组织二、合理选择刀具材料（一）刀具材料应具备的性能（二）高速钢（三）硬质合金（四）新型刀具材料§ 2-2金属切削规律的应用五、合理选择切削用量（一）切削用量选择的顺序先选a p,再选f,后选V c。

（二）切削用量的选择原则粗加工：先选择尽量大的背吃刀量a p，再由走刀机构、刀杆强度等选择f,最后由刀具耐用度和机床功率选择切削速度V c。

精加工：先选择尽量大的背吃刀量a p,再由表面粗糙度选择f，最后由刀具耐用度选择切削速度V c。

切削用量的选择应掌握查表法。

3.大量生产4.热处理及其它要求三、工件的定位方法（一）直接找正法（二）划线找正法（三）使用夹具法主要介绍机床夹具的工作原理及组成。

§ 3-6六点定位原则一、六点定位原则用合理分布的六个支承钉限制工件的六个自由度称为六点定位。

二、由工件加工要求确定工件应限制的自由度此内容为本学习阶段的重点和难点。

§ 3-8定位误差分析使用夹具加工时产生的误差有下列四个方面：1.与工件定位有关的误差定位误差厶D2.与夹具在机床上安装有关的误差安装误差厶A3.与刀具调整有关的误差△ T4.与加工过程有关的误差△ G△D+A T+A A+ △ G < S k上式即为定位误差不等式。

车刀的静态角度

前角
主后角车刀的五个建筑工程独立角度定额与预算副偏角主偏角
关键词关键词关键词关键词关键词关键词基面内测在正交平面中，主后面与切削基面内测量在切削平面中，主切削刃切削平面内测量的正交平面内测量的与基面之间的关系。刃倾角正平面间的夹角主切削刃主切削刃负副切削刃进给放向面前进给方向进给运动基面
问题二问题三
问题五问题四
什么是主剖面参考
问题一归纳总结
系？三个面之间有如何定义基面，主切削平车刀由哪些部分构成的？什么关系？面和主剖面？
1
车刀组成
2
教学课题
平面参考系静态角度学生练习归纳总结
3
4
5
6
知识拓展
7
布置作业
（4）副正交平面中测量的刀具角度
1)副后角αo′ 。副后面与副切削平面之间的夹角
主要内容
1
6
车刀的组成
布置作业
7
1
车刀组成
2
教学课题
平面参考系静态角度学生练习归纳总结
3
4
5
6
知识拓展
7
布置作业
一、外圆车刀切削部分的组成
刀杆刀头前面
副切削刃副后面
主切削刃
刀尖主后面
1
车刀组成
2
教学课题
平面参考系静态角度学生练习归纳总结
3
4
5
6
知识拓展
7
布置作业
二、刀具静态角度参考系
1)前角γO
前面与基面之间的夹角。
2)后角αo 后面与切削平面之间的夹角。
说明：以上标注角度是在刀尖与工件回转轴线等高、刀杆纵向轴线垂直于进给方向，以及不考虑进给运动的影响等条件下确定的。

刀具标注角度的参考系

5、工艺性为了便于制造，要求刀具材料有较好的工艺性，如锻造性、焊接性、切削加工性、可磨削性、热处理性等。
二、常用刀具材料

1、高速钢高速钢的强度、韧性和工艺性能均较好，磨出的切削
刃比较锋利，熔炼质量稳定，使用比较可靠，尤其是形状
复杂的刀具和小型刀具，均大量使用高速钢。耐热性一般（500~600°C）；允许的切削速度一般νc <30m/min 。
高速钢一般作为
整体式的车刀。
2、硬质合金硬质合金是由高耐热性的金属碳化物（WC、TiC等)和粘结剂（Co、Mo、Ni等）粉末冶金而成的。耐热性（800～
1000°C），允许的切削速度可达100~300m/min。但它的
强度、韧性和工艺性不如高速钢。硬质合金一
般制成各种形式
的刀片，焊接或机械夹固在刀杆上使用。
圆时，基面可看作近似于水平面)。在基面内测量的有两个角度：
1、主偏角（Κr ）：主切削刃与进给方向的
待加工表面
夹角。主偏角影响加工表面粗糙度；增大主
偏角可使径向切削力减少，有利于减少工艺系统的弹性变形和振动。 2、副偏角（Κr’）：副切削刃与进给方向反向的夹角。副偏角对加工表面粗糙度的影响更大；主偏角和副偏角决定了刀尖角，故直接影响了刀尖处的强度和散热条件等。
什么样的刀具适于裁纸——生活当中的刀
具和金属切削刀具原
理是相通的，这就是刀具要有一定的角度的。
实习报告P8：图1
四、车刀切削部分的主要角度：

为了确定车刀主、副切削刃及前、后面在空间的位置，即确定车刀的几何角度，需要辅助平面坐标系作为刃磨、测量和标注刀具角度的基准。常用的刀具静止参考系来标注车刀的角度，它由基面、