刀具切削部分的几何参数课件.ppt

现在学习的是第1页，共21页刀具切削部分由一尖二刃三面组成。刀具切削部分由一尖二刃三面组成。前刀面前刀面A：切屑沿其流出的刀面。：切屑沿其流出的刀面。控制切屑流向控制切屑流向主后面主后面A：刀具上同前刀：刀具上同前刀面相交形成主切削刃的表面相交形成主切削刃的表面，与工件过渡表面相对。面，与工件过渡表面相对。副后面副后面A ：刀具上同前面相交形成副切削刃的表面，与工件：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。已加工表面相对。主切削刃主切削刃S：前前刀面与主后面的刀面与主后面的交线。承担主要交线。承担主要切削工作。切削工作。副切削刃副切削刃S：前刀面与副后面的交线。担负少量切削工作前刀面与副后面的交线。担负少量切削工作 刀尖：刀尖：主、副主、副切削刃交汇处。切削刃交汇处。一小段直线或一小段直线或圆弧。圆弧。现在学习的是第2页，共21页刀具角度的坐标平面与参考系刀具角度的坐标平面与参考系刀具切削部分的各个面、切削刃的空间刀具切削部分的各个面、切削刃的空间位置常常用这些面、刃相对某些坐标平位置常常用这些面、刃相对某些坐标平面的几何角度来表示，这样就必须将刀面的几何角度来表示，这样就必须将刀具置于空间坐标平面参考系内。该参考具置于空间坐标平面参考系内。该参考系包括刀具标注角度参考系（静止参考系包括刀具标注角度参考系（静止参考系）和刀具工作角度参考系。系）和刀具工作角度参考系。现在学习的是第3页，共21页根据根据ISO规定，刀具标注角度参考系（静止参考系）规定，刀具标注角度参考系（静止参考系）有正交平面参考系、法平面参考系、假定工作平面有正交平面参考系、法平面参考系、假定工作平面参考系等。参考系等。1.正交平面正交平面 切削刃上选定点的正交平面是过该点并同时切削刃上选定点的正交平面是过该点并同时垂直于基面和切削平面的平面，记为垂直于基面和切削平面的平面，记为P0；2.法平面法平面 切削刃上选定点的法平面是过该点并与切削刃垂切削刃上选定点的法平面是过该点并与切削刃垂直的平面，记作直的平面，记作Pn；3.假定工作平面假定工作平面 切削刃上选定点的假定工作平面是切削刃上选定点的假定工作平面是过该点、垂直于基面并与进给方向平行的平面，记过该点、垂直于基面并与进给方向平行的平面，记作作Pf；而背平面切削刃上选定点的背平面是过该点且；而背平面切削刃上选定点的背平面是过该点且垂直于基面和假定工作平面的平面，记为垂直于基面和假定工作平面的平面，记为Pp上述参考平面与测量平面组成了三个坐标平面参考上述参考平面与测量平面组成了三个坐标平面参考系。系。现在学习的是第4页，共21页基面基面Pr假定主运动方向假定主运动方向主切削刃主切削刃上选定点上选定点刀柄底面平面刀柄底面平面现在学习的是第5页，共21页基面基面P：PVc 刀具安装面（车刀）刀具安装面（车刀）切削平面切削平面 Ps:与与 S相切相切 且且 P正交平面参考系（正交平面参考系（Pr-Ps-Po)主切削刃主切削刃上选定点上选定点现在学习的是第6页，共21页刀具标注角度参考系刀具标注角度参考系a)正交正面参考系正交正面参考系 b）法平面参考系）法平面参考系 c）假定工作平面参考系）假定工作平面参考系由由P、P S、P 0组成，两两垂直组成，两两垂直 由由P、Pf、Pp组成，两两垂直组成，两两垂直 由由P、Ps、Pn组成组成 现在学习的是第7页，共21页三、正交平面参考系刀具的标注角度三、正交平面参考系刀具的标注角度在刀具工作图中标出的几何角度，是刀具设计、制造、在刀具工作图中标出的几何角度，是刀具设计、制造、刃磨和测量的依据刃磨和测量的依据。1.正交平面参考系中的刀具标注角度正交平面参考系中的刀具标注角度 (1)基面基面Pr内的角度内的角度主偏角主偏角在基面在基面Pr内测量的主切削平面内测量的主切削平面PS与假定工作与假定工作平面平面Pf 间的夹角，记为间的夹角，记为 ;副偏角副偏角在基面在基面Pr内测量的副切削平面与假定工作平内测量的副切削平面与假定工作平面面Pf 的夹角，记为的夹角，记为 。现在学习的是第8页，共21页在基面在基面Pr内测量的主切削平面内测量的主切削平面PS与假定工作与假定工作平面平面Pf 间的夹角间的夹角r小，参加切削的刃长增加，单位长度负荷小，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。刀抗力增大，工件刚性弱时，易变形和振动。车刀常用主偏角有车刀常用主偏角有45、60、75、90在基面在基面Pr内测量的副内测量的副切削平面与假定工作切削平面与假定工作平面平面Pf 的夹角。作用：的夹角。作用：减小副切削刃与工件已加减小副切削刃与工件已加工面间的摩擦及振动。副工面间的摩擦及振动。副偏角大，刀尖强度弱，已偏角大，刀尖强度弱，已加工表面残留面积大，粗加工表面残留面积大，粗糙度值大。糙度值大。现在学习的是第9页，共21页(2)切削平面切削平面PS内的角度内的角度 s：在切削平面：在切削平面PS内测量的主切削刃内测量的主切削刃S与基面与基面Pr间的间的夹角称刃倾角；夹角称刃倾角；s有正负之分，刀尖位于切割刃的最高点时定为有正负之分，刀尖位于切割刃的最高点时定为（“+”）、反之为负（）、反之为负（“-”），它影响切屑流向和），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。加工时，取正值或零，避免切屑划伤已加工表面。a）b）c）刃倾角对排屑方向的影响现在学习的是第10页，共21页（3）正交平面）正交平面Po内的角度内的角度前角前角在正交平面在正交平面Po内测量的前刀面内测量的前刀面Ar与基面与基面Pr间的夹角，记为间的夹角，记为o；有正负之分，前刀面；有正负之分，前刀面A位于基位于基面之前角，面之前角，o0。后角后角在正交平面在正交平面Po内测量的后刀面内测量的后刀面A与切削平面与切削平面PS间的夹角，记为间的夹角，记为o。（4）副刃正交平面）副刃正交平面Po内的角度内的角度副后角副后角在副刃正交平面在副刃正交平面Po 内测量的副后刀面内测量的副后刀面A与副切削平面与副切削平面PS间的夹角，记为间的夹角，记为o。现在学习的是第11页，共21页实体减小时为正。作用：减小主后刀面与实体减小时为正。作用：减小主后刀面与工件加工表面间的摩擦、主后刀面的磨损。工件加工表面间的摩擦、主后刀面的磨损。过大，刀刃强度下降，导热体积减小，主过大，刀刃强度下降，导热体积减小，主后刀面磨损加快。粗加工和承受冲击载荷后刀面磨损加快。粗加工和承受冲击载荷时，选小值时，选小值46，保证强度；，保证强度；精加工时，选大值精加工时，选大值812，保证，保证表面质量。表面质量。副后角副后角实体减小时为正。实体减小时为正。前角增大，刀具锋利，前角增大，刀具锋利，切削轻快。但过大，切削轻快。但过大，刀具强度下降，导热刀具强度下降，导热体积减小，刀具寿命体积减小，刀具寿命短。短。现在学习的是第12页，共21页派生角度：派生角度：刀尖角刀尖角在基面在基面Pr内测量的主切削平面与副切削平面间的内测量的主切削平面与副切削平面间的夹角，记为夹角，记为r，r=180-（）；）；楔角楔角在正交平面在正交平面Po内测量的前刀面内测量的前刀面A与后刀面间的夹角，与后刀面间的夹角，记为记为o，o=90-（oo）。）。rr现在学习的是第13页，共21页刀尖角刀尖角楔角楔角现在学习的是第14页，共21页r基面基面 Pr：过切削刃上选定点，：过切削刃上选定点，以该点切削速度为法线。与刀以该点切削速度为法线。与刀具底面平行。具底面平行。切削平面切削平面 Ps：过切削：过切削刃上选定点，与工件刃上选定点，与工件过渡表面相切，与基过渡表面相切，与基面垂直。面垂直。现在学习的是第15页，共21页现在学习的是第16页，共21页五、刀具工作角度五、刀具工作角度1进给运动的影响进给运动的影响 （横切）（横切）切断刀切断工件时，若不考虑进给运动，切削刃上选定切断刀切断工件时，若不考虑进给运动，切削刃上选定A的运动轨的运动轨迹是一圆，因此该点的基面是过迹是一圆，因此该点的基面是过A点的工作径向平面点的工作径向平面P，切削平面，切削平面为过为过A点与点与P垂直的切平面垂直的切平面Ps，其前后角，其前后角o、o。当考虑进给运动。当考虑进给运动后，切削刃上后，切削刃上A点的运动轨迹已是一阿基米德螺旋线，这时的切削点的运动轨迹已是一阿基米德螺旋线，这时的切削平面平面Pse已是过已是过A点的阿氏螺线的切线，基面点的阿氏螺线的切线，基面Pre已是已是A点的与点的与Pse垂垂直的平面，在这个测量坐标平面内的前角直的平面，在这个测量坐标平面内的前角oe、后角也不是原来的、后角也不是原来的标注角度标注角度o、o，此时：，此时：横向进给运动对工作角度的影响；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，刀具相对工件的横向进给量，mm/r；d切削刃上选定点切削刃上选定点A处的工作直径，处的工作直径，mm。0000eetanWfD切削刃越接近工作中心，切削刃越接近工作中心，d值越值越小，小，值较大，值较大，oe越大，而越大，而oe越小，甚至变为零或负值，对刀越小，甚至变为零或负值，对刀具的切削就越不利。具的切削就越不利。现在学习的是第17页，共21页2刀具安装高低对工作角度的影响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。如刀尖高于机床中心高度，安装刀具时，刀尖不一定在机床中心高度上。如刀尖高于机床中心高度，此时选定点此时选定点A的基面和切削平面已变为过的基面和切削平面已变为过A点的径向平面点的径向平面Pe和与之垂和与之垂直的切削平面直的切削平面Pse，其工作前角和后角分别为，其工作前角和后角分别为Pe、Pe。刀具工作前。刀具工作前角角pe比标注前角比标注前角P增大了，工作后角增大了，工作后角Pe比标注后角比标注后角P减小了，可减小了，可写成：写成：pe=p+p pe=p-p p刀尖位置变化引起前后角的变化值（弧度）。刀尖位置变化引起前后角的变化值（弧度）。h刀尖高于机床中心的数值，刀尖高于机床中心的数值，mm。dw工件直径，工件直径，mm。现在学习的是第18页，共21页现在学习的是第19页，共21页现在学习的是第20页，共21页现在学习的是第21页，共21页