刀具切削部分的幾何參數(shù)

1、刀具切削部分的幾何參數(shù),根據(jù)用途和加工方法不同，刀具分為如下幾類：切刀類 車刀、刨刀、插刀、鏜刀、成形車刀等，一般只有一條切削刃,2.3 刀具,2.3.1 刀具類型,根據(jù)用途和加工方法不同，刀具分為如下幾類：孔加工刀具 麻花鉆、擴孔鉆、锪孔鉆、鉸刀、鏜刀,1.3 刀具切削部分的幾何參數(shù),1.3.1 刀具類型,根據(jù)用途和加工方法不同，刀具分為如下幾類：拉刀類 拉出各種內(nèi)外表面,1.3.1 刀具類型,1.3 刀

2、具切削部分的幾何參數(shù),根據(jù)用途和加工方法不同，刀具分為如下幾類：銑刀類,1.3.1 刀具類型,銑刀的類型及用途,1.3 刀具切削部分的幾何參數(shù),根據(jù)用途和加工方法不同，刀具分為如下幾類：螺紋刀具 絲錐、螺紋車刀、板牙等,1.3.1 刀具類型,1.3 刀具切削部分的幾何參數(shù),根據(jù)用途和加工方法不同，刀具分為如下幾類：齒輪刀具 滾刀、插齒刀、剃齒刀、花鍵滾刀,1.3.1 刀具類型,1.3 刀具切削部分的幾何參數(shù),根據(jù)

3、用途和加工方法不同，刀具分為如下幾類：磨具類 砂輪、砂帶、拋光輪,1.3.1 刀具類型,1.3 刀具切削部分的幾何參數(shù),根據(jù)用途和加工方法不同，刀具分為如下幾類：組合刀具、自動線刀具,1.3.1 刀具類型,1.3 刀具切削部分的幾何參數(shù),根據(jù)用途和加工方法不同，刀具分為如下幾類：數(shù)控機床刀具,1.3.1 刀具類型,根據(jù)用途和加工方法不同，刀具分為如下幾類：特種加工刀具,1.3.1 刀具類型,1.3 刀具切削部分的幾何

4、參數(shù),各種刀具切削部分的形狀,1.3.2 刀具切削部分的組成,1、刀柄：是刀具上的夾持部分；一般由采用碳鋼。,2、切削部分：是刀具上直接參加切削工作的部分，也稱刀頭。,刀具的結(jié)構(gòu),刀柄+切削部分（刀頭）,1.3.2 刀具切削部分的組成,切削部分由刀面、切削刃組成，采用各種專用刀具材料，根據(jù)需要制造成不同形狀。其組成要素包括：前刀面主后刀面副后刀面主切削刃副切削刃刀尖,1.3.2 刀具切削部分的組成,前刀面：,直接作用于被切金

5、屬層且切屑流過的刀面。,1.3.2 刀具切削部分的組成,主后刀面：,與工件過渡表面相對的刀面。,1.3.2 刀具切削部分的組成,副后刀面：,與工件已加工表面相對的刀面。,1.3.2 刀具切削部分的組成,主切削刃：,前刀面與主后刀面相交的棱邊。,1.3.2 刀具切削部分的組成,副切削刃：,前刀面與副后刀面相交的棱邊。,1.3.2 刀具切削部分的組成,刀尖：,主、副切削刃連接處的一部分切削刃。,1.3.2 刀具切削部分的組成,刀具靜止角度參

6、考系 設(shè)計制造測量角度時的基準,刀具工作角度參考系實際切削中確定角度的基準,一、刀具靜止參考系及坐標平面,1.3.3 刀具切削部分的幾何角度,一、刀具靜止參考系及坐標平面,刀具靜止角度參考系刀具靜止參考系是在下列假定條件下建立的：假定運動條件進給運動f=0，只考慮進給運動方向，不考慮大小假定安裝條件刀桿中心線與進給運動方向垂直，刀尖與工件中心線等高。,刀具靜止角度參考系種類 根據(jù)ISO3002/1-1997標

7、準推薦，刀具靜止角度參考系有：正交平面參考系法平面參考系背平面和假定工作平面參考系。,一、刀具靜止參考系及坐標平面,基面,通過切削刃上選定點，垂直于該點切削速度方向的平面,,,,正交平面參考系,一、刀具靜止參考系及坐標平面,,切削平面,通過切削刃上選定點，與主切削刃相切，且垂直于該點基面的平面。,正交平面參考系,一、刀具靜止參考系及坐標平面,,,,正交平面,,切削平面,,基面,,正交平面,通過切削刃選定點并同時垂直于基面和切削平面

8、的平面。,正交平面參考系,一、刀具靜止參考系及坐標平面,正交平面參考系,,,,,基面（Ｐr） 通過切削刃上選定點，垂直于該點切削速度方向的平面。切削平面（Ｐs） 通過切削刃上選定點，與主切削刃相切，且垂直于該點基面的平面。正交平面（Po） 通過切削刃上選定點，同時垂直于基面和切削平面的平面。,一、刀具靜止參考系及坐標平面,正交平面參考系,一、刀具靜止參考系及坐標平面,正交平面參考系由：基面（Ｐr）切削平面（Ｐs）正

9、交平面（Po）所組成。,法平面參考系,一、刀具靜止參考系及坐標平面,法平面Pn  通過切削刃選定點并垂直于切削刃的平面。法交平面參考系由：基面（Ｐr）切削平面（Ｐs）法平面（Pn）所組成。,假定工作平面和背平面參考系,一、刀具靜止參考系及坐標平面,假定工作平面Pf   通過切削刃上選定點，垂直于基面，且平行于假定進給運動方向的平面。背平面Pp 通過切削刃上選定點，同時垂直于基面和

10、假定工作平面的平面。,背平面和假定工作平面參考系（ Pr —Pp—Pf）,二、刀具幾何角度的定義,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度我國主要采用的正交平面參考系。,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,基面中定義和標注的角度主偏角：κr 基面內(nèi)度量的主切削刃在基面上的投影與假定進給運動方向之間的夾角。主偏角一般為正值，它影響刀頭強度、主切削刃的工作長度、散熱條件。,主偏角κr,,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,基面中定義和標注的角度

11、副偏角：κ′r 基面內(nèi)度量的副切削刃與假定進給運動反方 向之間的夾角。副偏角一般為正值，它影響刀頭強度和表面粗糙度。,副偏角κr’,,基面投影線,主切削刃,,,刃傾角λs,,,,,,,,,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,切削平面中定義和標注的角度刃傾角：λs 切削平面內(nèi)度量的主切削刃與基面之間的夾角。,刃傾角：λs刀尖在主切削刃上為最高點時， λs為正值；刀尖在主切削刃上為最低點時， λs為負值；主切削刃在基

12、面內(nèi)時， λs為零。刃傾角影響切屑排出的方向和刀頭形狀及強度。,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,前角γ0,基面投影線,,,,,前刀面投影線,,,,,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,正交平面中定義和標注的角度 前角：γo ，正交平面 內(nèi)度量的前刀 面與基面之間 的夾角。,前角：γo Pr在剖視圖中處于刀具實體之外時， γo為正值；Pr在剖視圖中處于刀

13、具實體之內(nèi)時， γo為負值；前刀面與基面重合時， γo為零。前角愈大，刀具愈鋒利，但刀具強度愈差。,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,前角的作用,前角越大，刀越鋒利、切削輕快， 強度下降、不利散熱,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,切削平面投影線,主后刀面投影線,,,,,,后角α0,,,,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,正交平面中定義和標注的角度　后角：αo ，正交平 面內(nèi)度量的后 刀面與切削

14、平 面之間的夾角。,后角：αoPs在剖視圖中處于刀具實體之外時，αo為正值；Ps在剖視圖中處于刀具實體之內(nèi)時， αo為負值；后刀面與切削平面重合時，αo為零。后角愈大，刀具與工件之間的磨擦愈小，但刀具強度也愈差。,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,前、后角正負的規(guī)定,后角的作用,減小主后刀面與加工表面的摩擦,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,橫車的基面和切削平面,副后角：α′o副正交平面內(nèi)度量副后刀面與副切削平面之

15、間的夾角。,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,楔角：βo 正交平面內(nèi)度量的前、后刀面之間的夾角，即βo = 90°-（γo + αo ）,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,刀尖角：εr 基面內(nèi)度量的主、副切削刃之間的夾角，即εr = 180°-（ κr + κ′r ）,正交平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,,,,,切削平面,正交平面,,,?0,,?0,,kr,,,Kr’,二、刀具幾何角度的定義,法

16、平面靜止參考系 內(nèi)標注的角度,法平面中定義和標注的角度 法前角：γn ，法平面內(nèi)度量的前刀面與Pr 、Pn交線之間的夾角。 法后角：αn ，法平 面內(nèi)度量的后 刀面與切削平 面Ps之間的夾 角。,法平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,法平面靜止參考系內(nèi)標注的角度,三、刀具幾何角度的定義,背平面和假定工作平面 靜止參考系 內(nèi)標注的角度,側(cè)前角γf側(cè)后角αf背前

17、角γp背后角αp,工作基面Pre 通過切削刃上選定點與合成切削速度方向垂直的平面工作切削平面Pse 通過切削刃上選定點與切削刃相切并垂直與工作基面的平面,刀具工作角度參考系,1.3.4 刀具切削部分的工作角度,刀具工作角度,刀具進給運功對工作角度的影響刀具安裝位置對工作角度的影響,切削過程中，由于刀具的安裝位置、刀具于工件間相對運動情況的變化，實際起作用的角度與靜止角度有所不同，我們稱這些角度為工作角度。,1.3.4

18、刀具切削部分的工作角度,橫向進給運動對刀具工作角度的影響,進給運動對刀具工作角度的影響,1.3.4 刀具切削部分的工作角度,橫向進給運動對工作角度的影響,γoe=γo＋η αoe=αo－η tanη＝f /πd,①當進給量f一定時，隨 d 值↓—η值↑，接近中心αoe為負值。,② 當 f↑—η值↑橫車時 f 不宜過大，并應(yīng)適當加大αo,進給運動對刀具工作角度的影響,橫向進給運動對工作角度的影響,縱向進給運動對

19、刀具工作角度的影響,進給運動對刀具工作角度的影響,1.3.4 刀具切削部分的工作角度,縱向進給運動對工作角度的影響,進給運動對刀具工作角度的影響,γoe=γo＋ηo αoe=αo－ηo tanηo＝ tanη sinκr ＝f sinκr/(πdw),車右螺紋時左側(cè)刃 γfe=γf＋η αfe=αf－η tanη＝f /πdw,γoe=γo＋ηo αoe=αo－ηo tanηo＝ tanη sinκ

20、r ＝f sinκr/(πdw),車右螺紋時左側(cè)刃 γfe=γf＋η αfe=αf－η tanη＝f /πdw,安裝位置對刀具工作角度的影響,切削刃安裝高于工件中心時：,切削刃安裝低于工件中心時：,,,刀尖安裝高低對刀具工作角度的影響,安裝位置對刀具工作角度的影響,刀桿中心線與進給方向不垂直的影響,= +G = - G,= -G = +G,,,

21、下圖為外圓車削示意圖，在圖上標注：（1）主運動、進給運動和背吃刀量；（2 ）已加工表面、加工（過渡）表面和待加工表面；（3）基面、正交平面和切削平面；（4）刀具角度?0＝15?、?0＝6?、Kr＝55?、Kr?＝45?、?s＝－10? 。,金屬切削刀具,金屬切削刀具,金屬切削刀具,金屬切削刀具,車外圓,車端面,鉆孔,車內(nèi)孔,切槽,切斷,車錐面,車型面,車螺紋,加工范圍,右偏刀車端面的標注角