刀具几何参数及其作用
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(10)特种加工刀具 如水刀等。
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，刀柄是指刀具上 的夹持部分，切削部分是刀具上直接参加切削工作的 部分。在某些刀具 (如外圆车刀 )上切削部分也称为刀 头。有些刀具 (如麻花钻)还有导向部分。
? 各类金属切削刀具切削部分的形状和几何参数，都可 由外圆车刀切削部分演变而来，因此我们以外圆车刀 为例研究金属切削刀具的几何参数。
? 度量刀具几何参数的参考系分两类。一类是刀具的静 止参考系，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，它不受刀具工作条件变化的 影响，即只考虑主运动和进给运动的方向，不考虑进 给运动的大小，刀具的安装定位基准与主运动方向平 行或垂直；另一类是刀具的工作参考系，即规定刀具 切削加工时的几何参数的参考系，它与刀具安装情况、 切削运动大小和方向等有关。
而，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，基面 pr则是通过该点面垂直
于切削速度向量的平面。除此之外，为了便于刃磨 和检验刀具的标注角度，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，所以 要根据不同刀具的情况，对刃磨检验时刀具的安装 定位面做某些规定。
(3)拉刀类 在工件上拉削出各种内、外几何表面的刀具， 生产率高，用于大批量生产，刀具成本高。
(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。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。
(5)螺纹刀具 指加工内、外螺纹表面用的刀具。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。
刀具的参考坐标面
? 刀具参考系由坐标平面和测量面组成，最基本的坐标 平面有两个。
? 基面 pr：通过切削刃上选定点，垂直于切削运动方向 的平面。
? 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 。它包含切削速度方向，切于工 件上的过渡表面。
§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，它直接参 与切削过程，从工件上切除多余的金属层。因为刀具 变化灵活、收效显著，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。在数控机床的 自身技术性能不断提高的情况下，刀具的性能直接决 定机床性能的发挥。
? 由于大多数加工表面都不是平面，而是空间曲面， 不便于直接用来作为参考平面，因此，将构造刀具 角度坐标系的参考平面定义如下。
? (1)基面pr 通过主切削刃上选定点，垂直于该点合
成切削运动向量的平面。
? (2)切削平面ps 通过主切削刃上选定点，与切削刃
相切并垂直于基面的平面。也就是切削刃的切线与 合成切削运动向量构成的平面。显然，切削刃上同 一点的基面与切削平面是互相垂直的。
? 为定量地表示刀具切削部分的几何形状，必须把刀 具放在一个确定的参考系中，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置，该几 何参数就是刀具的几何参数。
? 测量平面、切削平面和基面组成了刀具标注角度参考 系。目前各国由于选用的测量平面不同，故所采用的 刀具标注角度参考系也不完全统一。现以外圆车刀为 例，说明几种不同的刀具标注角度参考系。
? 实际上，除了由上述切削平面和基面组成的参考平 面系以外，还需要选一个用来标注和测量刀具前、 后角度的平面，即“测量平面”。图中标注刨刀角
度的N-N平面就是测量平面。它是垂直于刨刀直线 切削刃的法剖面。通常，根据刃磨和测量的方便等 需要，可以选用不同的平面作为测量平面。在切削 刃上同一选定点测量其角度时，如果测量平面选得 不同，刀具角度的大小也就不同。
? 应该指出，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，是广义定义。根据 上述定义分析刀具角度时，对于同一切削刃上的不 同点，可能有不同的切削平面和基面，因而同一切 削刃上各点切削角度的数值也就不一定相等。
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。标注角度应在选定的参考平面所构成的坐标 系中确定，它与刀具工作时的切削角度不同，标注 角度的切削平面与基面的定义不考虑进给运动，因
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，就必须具备一定的切削 角度，这些角度决定了刀具切削部分各表面的空间 位置。
? 如后图所示，图中标出宽刃刨刀的前角和后角，于 是就确定了刨刀前刀面和后刀面的位置。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。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。
? 根据用途和加工方法不同，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。 一般多为只有一条切削刃的单刃刀具。
(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。如麻花钻、扩孔钻、锪钻、深孔钻、铰 刀、镗刀等。
1．刀具切削部的组成 如图所示，外圆车刀的切削部 分包括以下要素：
(1)前(刀)面 A? 切屑流过的刀面；
(2)主后(刀)面 A? 与加工表面相对的刀面； (3)副后(刀)面 A? ? 与工件已加工表面相对的刀面；
(4) 主切削Hale Waihona Puke Baidu 担任主要切削工作，由前刀面与主后刀 面相交的棱边形成；
(5)副切削刃 担任少量切削工作，由前刀面与副后刀 面相交的棱边形成； (6)刀尖 主、副切削刃联接处的一部分切削刃，常指 它们的实际交点。
(6)齿轮刀具 用于加工齿轮、链轮、花键等齿形的一类 刀具。如齿轮滚刀、插齿刀、花键滚刀等。
(7)磨具类 用于表面精加工和超精加工的刀具。如砂轮、 砂带、抛光轮等。
(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，可以同时或依次加工若 干个表面。
(9)数控机床刀具 刀具配置根据零件工艺要求而定， 有预调装置、快速换刀装置和尺寸补偿系统。
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，刀柄是指刀具上 的夹持部分，切削部分是刀具上直接参加切削工作的 部分。在某些刀具 (如外圆车刀 )上切削部分也称为刀 头。有些刀具 (如麻花钻)还有导向部分。
? 各类金属切削刀具切削部分的形状和几何参数，都可 由外圆车刀切削部分演变而来，因此我们以外圆车刀 为例研究金属切削刀具的几何参数。
? 度量刀具几何参数的参考系分两类。一类是刀具的静 止参考系，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，它不受刀具工作条件变化的 影响，即只考虑主运动和进给运动的方向，不考虑进 给运动的大小，刀具的安装定位基准与主运动方向平 行或垂直；另一类是刀具的工作参考系，即规定刀具 切削加工时的几何参数的参考系，它与刀具安装情况、 切削运动大小和方向等有关。
而，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，基面 pr则是通过该点面垂直
于切削速度向量的平面。除此之外，为了便于刃磨 和检验刀具的标注角度，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，所以 要根据不同刀具的情况，对刃磨检验时刀具的安装 定位面做某些规定。
(3)拉刀类 在工件上拉削出各种内、外几何表面的刀具， 生产率高，用于大批量生产，刀具成本高。
(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。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。
(5)螺纹刀具 指加工内、外螺纹表面用的刀具。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。
刀具的参考坐标面
? 刀具参考系由坐标平面和测量面组成，最基本的坐标 平面有两个。
? 基面 pr：通过切削刃上选定点，垂直于切削运动方向 的平面。
? 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 。它包含切削速度方向，切于工 件上的过渡表面。
§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，它直接参 与切削过程，从工件上切除多余的金属层。因为刀具 变化灵活、收效显著，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。在数控机床的 自身技术性能不断提高的情况下，刀具的性能直接决 定机床性能的发挥。
? 由于大多数加工表面都不是平面，而是空间曲面， 不便于直接用来作为参考平面，因此，将构造刀具 角度坐标系的参考平面定义如下。
? (1)基面pr 通过主切削刃上选定点，垂直于该点合
成切削运动向量的平面。
? (2)切削平面ps 通过主切削刃上选定点，与切削刃
相切并垂直于基面的平面。也就是切削刃的切线与 合成切削运动向量构成的平面。显然，切削刃上同 一点的基面与切削平面是互相垂直的。
? 为定量地表示刀具切削部分的几何形状，必须把刀 具放在一个确定的参考系中，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置，该几 何参数就是刀具的几何参数。
? 测量平面、切削平面和基面组成了刀具标注角度参考 系。目前各国由于选用的测量平面不同，故所采用的 刀具标注角度参考系也不完全统一。现以外圆车刀为 例，说明几种不同的刀具标注角度参考系。
? 实际上，除了由上述切削平面和基面组成的参考平 面系以外，还需要选一个用来标注和测量刀具前、 后角度的平面，即“测量平面”。图中标注刨刀角
度的N-N平面就是测量平面。它是垂直于刨刀直线 切削刃的法剖面。通常，根据刃磨和测量的方便等 需要，可以选用不同的平面作为测量平面。在切削 刃上同一选定点测量其角度时，如果测量平面选得 不同，刀具角度的大小也就不同。
? 应该指出，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，是广义定义。根据 上述定义分析刀具角度时，对于同一切削刃上的不 同点，可能有不同的切削平面和基面，因而同一切 削刃上各点切削角度的数值也就不一定相等。
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。标注角度应在选定的参考平面所构成的坐标 系中确定，它与刀具工作时的切削角度不同，标注 角度的切削平面与基面的定义不考虑进给运动，因
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，就必须具备一定的切削 角度，这些角度决定了刀具切削部分各表面的空间 位置。
? 如后图所示，图中标出宽刃刨刀的前角和后角，于 是就确定了刨刀前刀面和后刀面的位置。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。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。
? 根据用途和加工方法不同，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。 一般多为只有一条切削刃的单刃刀具。
(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。如麻花钻、扩孔钻、锪钻、深孔钻、铰 刀、镗刀等。
1．刀具切削部的组成 如图所示，外圆车刀的切削部 分包括以下要素：
(1)前(刀)面 A? 切屑流过的刀面；
(2)主后(刀)面 A? 与加工表面相对的刀面； (3)副后(刀)面 A? ? 与工件已加工表面相对的刀面；
(4) 主切削Hale Waihona Puke Baidu 担任主要切削工作，由前刀面与主后刀 面相交的棱边形成；
(5)副切削刃 担任少量切削工作，由前刀面与副后刀 面相交的棱边形成； (6)刀尖 主、副切削刃联接处的一部分切削刃，常指 它们的实际交点。
(6)齿轮刀具 用于加工齿轮、链轮、花键等齿形的一类 刀具。如齿轮滚刀、插齿刀、花键滚刀等。
(7)磨具类 用于表面精加工和超精加工的刀具。如砂轮、 砂带、抛光轮等。
(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，可以同时或依次加工若 干个表面。
(9)数控机床刀具 刀具配置根据零件工艺要求而定， 有预调装置、快速换刀装置和尺寸补偿系统。