刀具切削部分的组成和刀具的几何参数

由Pγ、P S、P 0组成，两两垂直
Fra Baidu bibliotek
由Pγ、Ps、Pn组成由Pγ、Pf、Pp组成，两两垂直
刀具标注角度参考系 a)正交正面参考系 b）法平面参考系 c）假定工作平面和背平面参考系
三、车刀的几何角度
• 在刀具工作图中标出的几何角度，是刀具设计、制造、 刃磨和测量的依据 。 • 1.正交平面参考系中的刀具标注角度 • (1) 基面Pr内的角度 ° 主偏角––––在基面Pr内测量的主切削刃在基面的投影与 进给方向（走刀方向）的夹角。影响刀具耐用度和切削 力的分配，一般为45~90。记为 r • 副偏角––––在基面Pr内测量的副切削刃在基面上的投影 与进给相反方向之间的夹角，记为 r。副偏角主要作用 是减小副切削刃与加工面的摩擦，控制工件残留高度大 小，以控制表面粗糙度。
基面 Pr和切削平面 Ps合称参考坐标平面
2、刀具标注角度的参考系 • 刀具标注角度的参考系有正交平面、法平面、假 定工作平面及背平面。 • 根据ISO标注的推荐，正交平面坐标系由基面Pr、 切削平面Ps和正交平面Po组成。 • 基面Pr：通过切削刃上某一选定点，垂直于主运 动方向的平面。 • 切削平面Ps：通过切削刃上某一选定点，切于工 件加工表面的平面。 • 正交平面Po：通过主切削刃上的某一选定点，并 垂直于主切削刃在基面上的投影的平面。 • 在正交平面坐标系内，基面Pr、切削平面Ps和正 交平面Po互相垂直。
• 刀杆用于装夹，刀头用于切削。结构形式有：
a）焊接式车刀
b）整体式车刀
c）机夹式车刀
车刀的结构
刀具切削部分由一尖二刃三面组成。
刀尖： 主、 副切削刃交汇 处。一小段直 线或圆弧。 主切削刃S： 前刀面与主后 前刀面Aγ：切屑沿其流出的刀面。 面的交线。承 控制切屑流向 担主要切削工 作。
副切削刃S’ ： 前刀面与副后面的交线。担负少量切削工作 主后面Aα：刀具上同前 刀面相交形成主切削刃 的表面，与工件过渡表 面相对。
副后面Aα’ ：刀具上同前面相交形成副切削刃的表面， 与工件已加工表面相对。
二、测量刀具角度的坐标参考系 • 刀具几何角度是确定刀具切削部分几何 形状和切削性能的重要参数，由刀面、 切削刃及假定参考坐标平面间的夹角所 构成的。 • 参考坐标平面有两类，标注参考系和工 作参考系。
• 标注参考系定义刀具的标注角度； • 工作参考系定义刀具的工作角度。 • 从实质上说，刀具的标注角度是在假定 条件下的工作角度。
基面 Pr ：过切削刃上选 1、标注参考系的假定条件 定点，以该点切削速度为 • 假定运动条件：标注角度不考虑进给运动 法线。与刀具底面平行。 的影响，只考虑切削速度方向的影响， • 假定安装条件：规定刀具的刃磨和安装基 切削平面 Ps：过 准面垂直与切削速度方向（或平行于基 切削刃上选定点， 与工件过渡表面相 面），同时规定刀杆的轴线与进给运动方 切，与基面垂直。 向垂直。
楔角
刀尖角
课堂小结
• 车刀切削部分的组成 • 正交平面坐标系的组成 • 车刀几何角度的定义及对切削过程的影响
作业
• 习题4
实体减小时为正。 前角增大，刀具锋 利，切削轻快。但 过大，刀具强度下 降，导热体积减小 ，刀具寿命短。
• 派生角度： • 刀尖角––––在基面Pr内测量的主切削平面与副 切削平面间的夹角，记为εr， • εr=180°-（ ＋ ）； r' r • 楔角––––在正交平面Po内测量的前刀面Aγ与后 刀面间的夹角，记为βo， • βo =90°-（ γo ＋аo）。 r
a）
b）
c）
刃倾角对排屑方向的影响
• （3）正交平面Po内的角度 • 前角––––在正交平面Po内测量的前刀面Ar与基面Pr间 的夹角，记为γo；有正负之分，前刀面与切削平面的夹 角小于90度时，前角为正，大于90度前角为负。前角 对刀具切削性能影响很大，一般较大的前角有利于切 削加工，但会影响刀具寿命。 • 后角––––在正交平面Po内测量的后刀面Aα与切削平面 PS间的夹角，记为αo。锐角时为正，钝角时为负。 ° 后角的主要作用是减小后刀面与工件之间的摩擦，同 时影响刀具强度，一般为3~12度。

'
作用：减小副切削 刃与工件已加工面 间的摩擦及振动。 副偏角大，刀尖强 度弱，已加工表面 残留面积大，粗糙 度值大。
κr小，参加切削的刃长增加，单位长 度负荷小，刀尖强度大，散热面积大， 刀具寿命长。但吃刀抗力增大，工件 刚性弱时，易变形和振动。车刀常用
主偏角有45、60、75、90°
• (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。
复习提问
1、分析各种切削加工的主运动和进给运动？ 2、切削用量包括哪几个，如何理解？
§1.2刀具切削部分的组成及刀具几何角度
• 切削刀具种类很多，形状各异，但其切削部分都有共同的 特征。刀具由刀头和刀体组成，可看作是外圆车刀的演变 和组合。
各种刀具切削部分形状
一、车刀切削部分的组成
• 车刀由刀头和刀杆组成。