刀具切削部分的几何参数精选课件.ppt

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1、关于刀具切削部分的几何参数第一页，本课件共有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：刀具上同前刀面相交形成主切削刃刀面相交形成主切削刃的表面，与工件过渡表的表面，与工件过渡表面相对。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，：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。与工件已加工表面相对。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

2、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、主、副切削刃交汇副切削刃交汇处。一小段直处。一小段直线或圆弧。线或圆弧。第二页，本课件共有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

3、刀具工作角度参考系。第三页，本课件共有21页 根据根据根据根据ISOISO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）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。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，记为并同时垂直于基面和切削平面的平面，

4、记为P0 0；2.2.法平面法平面法平面法平面 切削刃上选定点的法平面是过该点并与切削刃切削刃上选定点的法平面是过该点并与切削刃切削刃上选定点的法平面是过该点并与切削刃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，记作垂直的平面，记作垂直的平面，记作垂直的平面，记作P Pn n；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，是过该点、垂直于基面并与进给方向平行的平面，记作记作Pf f；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；而背平面切削刃上选定点的背平面是过该点

5、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P Pp p 上述参考平面与测量平面组成了三个坐标平面参考系。上述参考平面与测量平面组成了三个坐标平面参考系。上述参考平面与测量平面组成了三个坐标平面参考系。上述参考平面与测量平面组成了三个坐标平面参考系。第四页，本课件共有21页基面基面Pr假定主运假定主运动方向方向主切削主切削刃上刃上选定点定点刀柄底面平面刀柄底面平面第五页，本课件共有21页正交平正交平正交平正交平面面面面PoPo：Ps Ps P P基面基

6、面P：P Vc 刀具安装面（刀具安装面（车车刀）刀）切削平面切削平面 Ps:与与 S相切相切 且且 P假定主运动方向假定主运动方向假定主运动方向假定主运动方向VcVc正交平面参考系（正交平面参考系（Pr-Ps-Po)主切削主切削刃上刃上选定点定点第六页，本课件共有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 第七页，本课件共有21页三、正交平面参考系刀具的标注角度三

7、、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、制在刀具工作图中标出的几何角度，是刀具设计、制在刀具工作图中标出的几何角度，是刀具设计、制在刀具工作图中标出的几何角度，是刀具设计、制造、刃磨和测量的依据造、刃磨和测量的依据造、刃磨和测量的依据造、刃磨和测量的依据 。1.1.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)(1)基面基面基面基面P Pr r内的角度内的角度内的角度内的角度 主偏角主偏角在基面在基面Pr r内测量的主切削平面内测量的主切削平面内测量的主切削平面内测量的主切削平面

8、P PS S与与假定工作平面假定工作平面Pf f 间的夹角，记为间的夹角，记为间的夹角，记为间的夹角，记为 ;副偏角副偏角副偏角副偏角在基面在基面在基面在基面P Pr内测量的副切削平面与假定内测量的副切削平面与假定内测量的副切削平面与假定内测量的副切削平面与假定工作平面工作平面工作平面工作平面P Pf f 的夹角，记为的夹角，记为的夹角，记为的夹角，记为 。第八页，本课件共有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与假定工与假定工作平面作平面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，刀负荷小，刀

9、尖强度大，散热面积大，刀具寿命长。但吃刀抗力增大，工件刚性具寿命长。但吃刀抗力增大，工件刚性弱时，易变形和振动。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内测量的内测量的副切削平面与假定工副切削平面与假定工作平面作平面Pf 的夹角。作的夹角。作用：减小副切削刃与用：减小副切削刃与工件已加工面间的摩工件已加工面间的摩擦及振动。副偏角大，擦及振动。副偏角大，刀尖强度弱，已加工刀尖强度弱，已加工表面残留面积大，粗表面残留面积大，粗糙度值大。糙度值大。第九页，本课件共有21页(2)(2)切削平面切削平面切削平面切削平面P PS S内的角度内的角度内的角度

10、内的角度 s：在切削平面：在切削平面PS S内测量的主切削刃内测量的主切削刃内测量的主切削刃内测量的主切削刃S S与基面与基面与基面与基面PrPr间的夹角称刃倾角；间的夹角称刃倾角；间的夹角称刃倾角；间的夹角称刃倾角；ss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（）、反之为负（）、反之为负（“-”“-”），它影响切屑流向），它影响切屑流向），它影响切屑流向），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；和刀尖强度；粗加工时

11、，取负值，增大刀尖强度；和刀尖强度；粗加工时，取负值，增大刀尖强度；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。精加工时，取正值或零，避免切屑划伤已加工表面。精加工时，取正值或零，避免切屑划伤已加工表面。精加工时，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第十页，本课件共有21页（3 3）正交平面）正交平面）正交平面）正交平面P Po内的角度内的角度内的角度内的角度 前角前角前角前角在正交平面在正交平面在正交平面在正交平面P Po o内测量的前刀面内测量的前刀面内测量的前刀面内测量的前刀面A Ar与与与与基面基面基面基面

12、P Pr r间的夹角，记为间的夹角，记为间的夹角，记为间的夹角，记为 o o；有正负之分，前刀面；有正负之分，前刀面；有正负之分，前刀面；有正负之分，前刀面A A 位于基面之前角，位于基面之前角，位于基面之前角，位于基面之前角，o00。后角后角后角后角在正交平面在正交平面在正交平面在正交平面P Po内测量的后刀面内测量的后刀面A 与切与切与切与切削平面削平面削平面削平面P PS S间的夹角，记为间的夹角，记为间的夹角，记为间的夹角，记为 o o。（4 4）副刃正交平面）副刃正交平面）副刃正交平面）副刃正交平面P Po 内的角度内的角度 副后角副后角副后角副后角在副刃正交平面在副刃正交平面在副刃

13、正交平面在副刃正交平面P Po o 内测量的副后内测量的副后内测量的副后内测量的副后刀面刀面刀面刀面A A 与副切削平面与副切削平面与副切削平面与副切削平面P PS S 间的夹角，记为间的夹角，记为间的夹角，记为间的夹角，记为 o。第十一页，本课件共有21页实体减小时为正。作用：减小实体减小时为正。作用：减小主后刀面与工件加工表面间的主后刀面与工件加工表面间的摩擦、主后刀面的磨损。过大，摩擦、主后刀面的磨损。过大，刀刃强度下降，导热体积减小，刀刃强度下降，导热体积减小，主后刀面磨损加快。粗加工和主后刀面磨损加快。粗加工和承受冲击载荷时，选小值承受冲击载荷时，选小值46，保证强度；，保证强度；精

14、加工时，选大值精加工时，选大值812，保，保证表面质量。证表面质量。副后角副后角实体减小时为正。前实体减小时为正。前角增大，刀具锋利，切角增大，刀具锋利，切削轻快。但过大，刀具削轻快。但过大，刀具强度下降，导热体积减强度下降，导热体积减小，刀具寿命短。小，刀具寿命短。第十二页，本课件共有21页 派生角度：派生角度：派生角度：派生角度：刀尖角刀尖角刀尖角刀尖角在基面在基面在基面在基面PrPr内测量的主切削平面与副切内测量的主切削平面与副切内测量的主切削平面与副切内测量的主切削平面与副切削平面间的夹角，记为削平面间的夹角，记为削平面间的夹角，记为削平面间的夹角，记为 r r，r r=180-=18

15、0-（）；）；）；）；楔角楔角楔角楔角在正交平面在正交平面在正交平面在正交平面PoPo内测量的前刀面内测量的前刀面内测量的前刀面内测量的前刀面A A 与后刀面间的与后刀面间的与后刀面间的与后刀面间的夹角，记为夹角，记为夹角，记为夹角，记为 o o，o o=90-=90-（o o o o）。）。）。）。第十三页，本课件共有21页刀尖角刀尖角楔角楔角第十四页，本课件共有21页基面基面 Pr：过切削刃上选：过切削刃上选定点，以该点切削速度为定点，以该点切削速度为法线。与刀具底面平行。法线。与刀具底面平行。切削平面切削平面 Ps：过切：过切削刃上选定点，与削刃上选定点，与工件过渡表面相切，工件过渡表面

16、相切，与基面垂直。与基面垂直。第十五页，本课件共有21页第十六页，本课件共有21页五、刀具工作角度五、刀具工作角度 1 1进给运动的影响进给运动的影响进给运动的影响进给运动的影响 （横切）（横切）（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 A的运动轨迹是一圆，因此该点的基面是过的运动轨迹是一圆，因此该点的基面是过的运动轨迹是一圆，因此该点的基面是过的运动轨迹是一圆，因此该点的基面是过A A点的工作径向点的工作径向点的工作径向点的

17、工作径向平面平面平面平面PP，切削平面为过，切削平面为过，切削平面为过，切削平面为过A A点与点与点与点与PP垂直的切平面垂直的切平面垂直的切平面垂直的切平面PsPs，其前后，其前后，其前后，其前后角角角角oo、oo。当考虑进给运动后，切削刃上。当考虑进给运动后，切削刃上。当考虑进给运动后，切削刃上。当考虑进给运动后，切削刃上A A点的运动轨迹点的运动轨迹点的运动轨迹点的运动轨迹已是一阿基米德螺旋线，这时的切削平面已是一阿基米德螺旋线，这时的切削平面已是一阿基米德螺旋线，这时的切削平面已是一阿基米德螺旋线，这时的切削平面PsePse已是过已是过已是过已是过A A点点点点的阿氏螺线的切线，基面的

18、阿氏螺线的切线，基面的阿氏螺线的切线，基面的阿氏螺线的切线，基面PrePre已是已是已是已是A A点的与点的与点的与点的与PsePse垂直的平面，垂直的平面，垂直的平面，垂直的平面，在这个测量坐标平面内的前角在这个测量坐标平面内的前角在这个测量坐标平面内的前角在这个测量坐标平面内的前角oeoe、后角也不是原来的标、后角也不是原来的标、后角也不是原来的标、后角也不是原来的标注角度注角度注角度注角度oo、oo，此时：，此时：，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；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 f刀具相对工件的横向进给量，刀具相对

19、工件的横向进给量，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/rmm/r；d d切削刃上选定点切削刃上选定点切削刃上选定点切削刃上选定点A A处的工作直径，处的工作直径，处的工作直径，处的工作直径，mmmm。切削刃越接近工作中心，切削刃越接近工作中心，d值越小，值越小，值较大，值较大，oe越大，越大，而而oe越小，甚至变为零或负越小，甚至变为零或负值，对刀具的切削就越不利。值，对刀具的切削就越不利。第十七页，本课件共有21页 2 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

20、上。如刀尖高于安装刀具时，刀尖不一定在机床中心高度上。如刀尖高于安装刀具时，刀尖不一定在机床中心高度上。如刀尖高于安装刀具时，刀尖不一定在机床中心高度上。如刀尖高于机床中心高度，此时选定点机床中心高度，此时选定点机床中心高度，此时选定点机床中心高度，此时选定点A 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 A点的径向平面点的径向平面点的径向平面点的径向平面P Pee和与之垂直的切削平面和与之垂直的切削平面和与之垂直的切削平面和与之垂直的切削平面P Psese，其工作前角和后，其工作前角和后，其工作前角和后，其工作前角和后角分别为角分别为

21、角分别为角分别为 PePe、PePe。刀具工作前角。刀具工作前角。刀具工作前角。刀具工作前角 pepe比标注前角比标注前角比标注前角比标注前角 P P增大了，工增大了，工增大了，工增大了，工作后角作后角作后角作后角 PePe比标注后角比标注后角比标注后角比标注后角 P P减小了，可写成：减小了，可写成：减小了，可写成：减小了，可写成：pepe=p p+p p pepe=p p-p p pp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）。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 h刀尖高于机床中心的数值，刀尖高于机床中心的数值，刀尖高于机床中心的数值，刀尖高于机床中心的数值，mmmm。dw dw工件直径，工件直径，工件直径，工件直径，mmmm。第十八页，本课件共有21页刀具安装高低时第十九页，本课件共有21页第二十页，本课件共有21页刀杆中心面（线）不垂直于进给运动方向的影响第二十一页，本课件共有21页