第1章 刀具几何角度及切削要素(精品).ppt

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1、一、一、切削运动和加工表面切削运动和加工表面金属切削刀具除工件上多余的（或预留的）金属，从而使工件的形态,尺寸精度表面质量都合乎预定要求，这样的加工称为金属切削加工。第一节第一节切削运动与切削用量切削运动与切削用量为了切除工件上多余的金属,刀-工之间必须要有相对运动相对运动1.切削运动切削运动已加工表面已加工表面加工表面加工表面（过渡表面）（过渡表面）待加工表面待加工表面主运动主运动进给运动进给运动2.加工表面加工表面（1）待加工表面待加工表面：加工时即将被切割的工件表面。加工时即将被切割的工件表面。（2）已加工表面已加工表面：已被切去的多余金属而形成符合要求的工件新已被切去的多余金属而形成符

2、合要求的工件新表面。表面。（3）过渡表面过渡表面（或称切削表面）：加工时由切削刃在工件上正在形成的那个表加工时由切削刃在工件上正在形成的那个表面；它是待加工表面和已加工表面之间的表面。面；它是待加工表面和已加工表面之间的表面。加工表面加工表面:二、切削用量、切削时间与材料切除率二、切削用量、切削时间与材料切除率1.1.切削速度切削速度切削速度切削速度V Vc cV Vc c=dn/1000(=dn/1000(m/sm/s或或m/min)m/min)d-d-工件或刀具上某一点的回转直径工件或刀具上某一点的回转直径(mm)(mm)n-n-工件或刀具的转速工件或刀具的转速(r/sr/s 或或 r/m

3、in)r/min)2.2.进给量进给量进给量进给量 f f进给速度进给速度进给速度进给速度 v vf f 和每齿进给量和每齿进给量和每齿进给量和每齿进给量 f fz z 进给运动进给运动进给运动进给运动使新的金属层不断投入切削使新的金属层不断投入切削使新的金属层不断投入切削使新的金属层不断投入切削,以便切完工件表面上全部余量的运动以便切完工件表面上全部余量的运动以便切完工件表面上全部余量的运动以便切完工件表面上全部余量的运动.f-f-每转进给量每转进给量(mm/r)(mm/r)V Vf f-每秒进给量每秒进给量(mm/s)(mm/s)f fz z-每齿进给量每齿进给量(mm/z)(mm/z)三

4、者之间的关系三者之间的关系三者之间的关系三者之间的关系:V Vf f=fnfn=f fz zznzn(mm/s(mm/s或或 mm/min)mm/min)外圆柱表面车削时的切削深度可用下式计算外圆柱表面车削时的切削深度可用下式计算ap=(dw-dm)/2(mm)dm-已加工表面直径，mm;dw-待加工表面直径，mm.对于钻削：对于钻削：ap=dm/2(mm)（孔的半径）3.切削深度切削深度ap:已加工表面与待加工表面的垂直距离已加工表面与待加工表面的垂直距离(mm)以上三点就是切削用量三要素以上三点就是切削用量三要素待加工表面待加工表面加工表面加工表面（过渡表面）（过渡表面）已加工表面已加工表

5、面B.孔加工：孔加工：麻花钻麻花钻第二节第二节刀具切削部分的基本定义刀具切削部分的基本定义一一.刀具切削部分的结构要素刀具切削部分的结构要素1.前刀面前刀面A:切屑流过的表面切屑流过的表面2.后刀面后刀面A:与过渡表面相对的刀具表面与过渡表面相对的刀具表面3.切削刃切削刃S:前刀面与后刀面相交线前刀面与后刀面相交线4.刀尖刀尖:主切削刃与副切削刃相交点主切削刃与副切削刃相交点副后刀面A副切削刃Sa)刀契及刀契剖面形状刀契及刀契剖面形状b)刀尖形状刀尖形状刀尖刀尖:刀尖圆弧半径r钝圆半径rn刀契剖面：刀契剖面：二二.刀具角度的参考平面和参考系刀具角度的参考平面和参考系1.刀具角度参考平面刀具角度

6、参考平面基面基面P过切削刃某点过切削刃某点,垂直与主运动方向的平面垂直与主运动方向的平面.切削平面切削平面Ps过切削刃某点过切削刃某点,与切削刃相切与切削刃相切,垂直与基面的平面垂直与基面的平面.主剖面主剖面Po过切削刃某点过切削刃某点,垂直与基面和切削平面的平面垂直与基面和切削平面的平面.法剖面法剖面Pn过切削刃某点过切削刃某点,垂直与切削刃的平面垂直与切削刃的平面.进给剖面进给剖面Pf和切深剖面和切深剖面PpPrPrVcVcPsPsPrPr2.刀具的标注角度参考系刀具的标注角度参考系1）主剖面参考系主剖面参考系：Pr-Ps-Po2）法剖面参考系法剖面参考系：Pr-Ps-Pn3.进给、切深剖

7、面参考系进给、切深剖面参考系：Pr-Pp-Pf刀具标注角度的三个参考系刀具标注角度的三个参考系PrPsP0PrPsPnPrPpPf1.主剖面参考系里的标注角度主剖面参考系里的标注角度(Pr-Ps-Po)三三.刀具的标注角度刀具的标注角度前角前角。前刀面与基面的夹角.(+/-)后角后角。后刀面与切削平面的夹角.(0)主偏角主偏角切削平面与进给方向的夹角.副偏角副偏角副切削刃与进给运动方向的夹角.刃倾角刃倾角s在切削平面內测量主切削刃S与基面的夹角.(+/-)2.法剖面参考系里的标注角度法剖面参考系里的标注角度(Pr-Ps-Pn)法前角法前角n法后角法后角n3.进给进给,切深剖面参考系里的标注角度

8、切深剖面参考系里的标注角度(Pr-Pp-Pf)ffppfKrKrP0P0P0-P0PsAA0 00 0S主切削刃s sPr-+Pr+-S向NNN-NAAn+-nOO0 0O-OPPppP-PpFFffF-FISO外圆车刀的标注角度外圆车刀的标注角度RR向向例：作图表示端面车刀的几何角度例：作图表示端面车刀的几何角度p0p000P0-P0fr rr rprpsSPrs spnpnpn-pnn nn n例：作图表示切断车刀的几何角度例：作图表示切断车刀的几何角度fp0p0r r0 00 0Ss sS向P0P0Po-PoPo-Po0 0r rr r圆柱形铣刀几何角度圆柱形铣刀几何角度s s面面铣铣刀

9、刀的的几几何何角角度度第三节第三节刀具角度的换算刀具角度的换算一一.主剖面与法剖面内的角度换算主剖面与法剖面内的角度换算s sP Pr rPSP00 0Oabpns ss scs sn n在直角三角形在直角三角形oac中中：主剖面前角主剖面前角0 0与法剖面前角与法剖面前角n n在直角三角形在直角三角形abc中中：在直角三角形在直角三角形oab中中：pnpnPS主剖面后角主剖面后角0 0与法剖面后角与法剖面后角n nprs sAp0O0 0edn nfs s在直角在直角odf中：中：在直角在直角oef中：中：在直角在直角oed中：中：prs sP0P00 0afeOObdcs s当当=0=0时

10、，时，=s s当当=90=90时，时，=0 0p0p0r rr r二二.主剖面与其他剖面内的角度换算主剖面与其他剖面内的角度换算OO当当=90=90-r r时，时，=p p当当=180=180-r r时，时，=f f第四节第四节刀具的工作角度刀具的工作角度考虑合成运动和实际安装情况时考虑合成运动和实际安装情况时,刀具的实际角度刀具的实际角度-刀具工作角刀具工作角度度一一.进给运动对工作角度的影响进给运动对工作角度的影响二二.刀刃上选定点安装高低对工作角度的影响刀刃上选定点安装高低对工作角度的影响三三.刀柄中心线与进给方向不垂直时工作角度的变形刀柄中心线与进给方向不垂直时工作角度的变形第五节第五

11、节切削层与切削方式切削层与切削方式在各种切削加工中在各种切削加工中,刀具相对于工件沿进给运动方向每移动刀具相对于工件沿进给运动方向每移动f(mm/r)之后之后,一个刀齿正在切削的金属层。一个刀齿正在切削的金属层。垂直于过渡表面来测量的切削层尺寸。垂直于过渡表面来测量的切削层尺寸。(mm)当纵车外圆时当纵车外圆时,s=0hD=fsinr沿过渡表面来测量的切削层尺寸。沿过渡表面来测量的切削层尺寸。(mm)当纵车外圆时当纵车外圆时,s=0bD=ap/sinr切削层在基面内的面积切削层在基面内的面积.(mm2)AD=hDbD对于车削对于车削AD=hDbD=fap1.切削层切削层2.切削厚度切削厚度hD

12、3.切削宽度切削宽度bD4.切削面积切削面积ADfapKrhDbDAD5.正切削与斜切削正切削与斜切削正切削正切削:切削刃垂直于合成切削方向的切削方式.(直角切削)斜切削斜切削:切削刃不垂直于合成切削方向的切削方式.(斜角切削)正切屑正切屑:fsinrap/sinr(=:对等屑)自由切削自由切削:只有直线形切削刃参加切削工作,副切削刃不参加切削工作的切削.非自由切削非自由切削:曲线形切削刃或主,副切削刃参加切削工作的切削.7.正切屑和倒切屑正切屑和倒切屑6.自由切削与非自由切削自由切削与非自由切削8.实际前角实际前角流屑角：流屑角：习题二：习题二：2.确定确定前前刀面空间几何位置的角度有哪些？

13、刀面空间几何位置的角度有哪些？确定确定后后刀面空间几何位置的角度有哪些？刀面空间几何位置的角度有哪些？3.作图表示镗孔刀、切槽刀的几何参数。作图表示镗孔刀、切槽刀的几何参数。习题三：习题三：2.车削直径削直径80mm，长200mm棒料外棒料外圆，若，若选用用ap=4mm,f=0.5mm/r,n=240r/min,r=75试计算切削厚度算切削厚度hD、切削、切削宽度度bD和切削和切削层公称截面公称截面积AD。1.已知用已知用r r=90=90r r=2=20 0=5=5 0 0=12=12s s=0=0的切断刀切断直径的切断刀切断直径50mm棒料。棒料。若切削刃安装若切削刃安装时高于中心高于中心0.2mm,试计算（不考算（不考虑进给运运动的影响）切断后工件端面留下的剪断心柱的影响）切断后工件端面留下的剪断心柱直径。（提示）直径。（提示）