刀具切削部分的几何角度.ppt

第二节 刀具切削部分的几何角度,刀具几何角度,二,车刀的组成,第二节 刀具切削部分的几何角度,本节教学内容,本节教学要求：,（1）了解车刀的组成； （2）掌握刀具结构及几何参数；,本节教学要求,第二节 刀具切削部分的几何角度,刀具的组成,车 刀,刀头,刀杆,刀尖,切削部分,刀面,刀刃,前刀面A 后刀面A 副后刀面A,主切削刃S 副切削刃S,装夹部分,以外圆车刀为例来介绍刀具的组成。,一、车刀的组成,刀具的组成,车刀的组成,一、车刀的组成,刀尖形状,常见刀尖形状,刀具的组成,刀具几何参数,二. 刀具的几何角度,刀具标注角度的参考坐标系：一组定义和规定刀具角度的各基准坐标平面。,用来确定刀具几何参数的参考坐标系有两大类：,（一）刀具的标注参考坐标系及标注角度,刀具几何参数,刀具标注参考系（静止参考系）,以刀具结构为基础，考虑到刀具与工件的假定相对位置和相对运动建立起来的坐标系。 是刀具设计计算、绘图标注、刃磨测量的基准。,考虑刀具的实际安装位置和相对运动，以刀具切削时的合成切削运动方向为依据建立的坐标系。,刀具工作参考系（动态参考系）,刀具几何参数参考坐标系,刀具标注角度,刀具工作角度,刀具静止参考系与标注角度,建立静止参考系的假设条件： 刀具切削刃上选定点的假定运动方向 假定的主运动方向：垂直于刀杆底面（刀具的安装基面）； 假定的进给运动方向：垂直（平行）刀杆中心线。,在建立刀具静止参考系时，刀具处于静止状态，只考虑主运动和进给运动的方向，而不考虑运动的大小。,刀具静止参考系及标注角度,刀具静止参考系由基准坐标平面和测量平面组成，基准坐标平面有两个。 （a）基面Pr 过切削刃上某选定点，垂直于假定主运动方向vc的平面 通常，基面应平行或垂直于刀具上便于制造、刃磨和测量的某一安装定位平面或轴线。 普通车刀或刨刀的基面Pr ：平行于刀具底面。 钻头、铣刀和丝锥等旋转类刀具基面 ：刀具的轴向剖面。,刀具静止参考系及标注角度,刀具静止参考系的基准坐标平面,（b）切削平面Ps 过切削刃上某选定点，与切削刃相切或包含切削刃并垂直于基面Pr的平面。 基准坐标平面与不同的测量平面组合可以构成不同的标注参考系。,刀具静止参考系及标注角度,正交平面参考系（Pr、Ps、Po ） 法平面参考系（Pr、Ps、Pn） 假定工作平面与背平面参考系（Pr、Pf、Pp）,常用的刀具的静止参考系,正交平面参考系,基面Pr 切削平面Ps 正交平面Po,通过切削刃选定点，垂直于假定主运动方向vc的平面。,通过切削刃选定点，与主切削刃相切，并垂直于基面Pr的平面,通过切削刃选定点，同时垂直于基面Pr和切削平面Ps的平面。,1.正交平面参考系及其标注角度,刀具静止参考系及标注角度,刀具静止参考系及标注角度,（2）刀具标注角度（正交平面参考系）,独立角度： 主偏角r 刃倾角s 前角o 后角o 副偏角r 副后角o,派生角度： 楔角o 刀尖角r 副刃前角o 副刃刃倾角s,刀具静止参考系及标注角度,外圆车刀在正交平面参考系中的标注角度,独立角度： 主偏角r 刃倾角s 前角o 后角o 副偏角r 副后角o,派生角度： 楔角o 刀尖角r 副刃前角o 副刃刃倾角s,主偏角r,在基面中测量的主切削刃与进给运动方向的夹角。,前 角o,在正交平面中测量的前刀面与基面间的夹角。,在正交平面中测量的后刀面与切削平面间的夹角。,后 角o,刃倾角s,在切削平面中测量的主切削刃与基面间的夹角。,副后角o,在副切削刃正交平面中测量的副后刀面与副切削平面间的夹角。,在基面中测量的副切削刃与进给运动方向的夹角。,副偏角r,刀具的独立角度,刀具静止参考系及标注角度,楔 角o,在正交平面中测量的前、后刀面之间夹角。o=90(oo),在基面中测量的主、副切削刃之间夹角。r =180(r r),刀尖角r,刀具的派生角度,刀具静止参考系及标注角度,前角、后角的正负规定,前刀面与基面平行时前角为零； 后刀面与切削平面平行时后角为零；,前刀面与切削平面间夹角小于90时，前角为正； 后刀面与基面夹角小于90时，后角为正；,前刀面与切削平面间夹角大于90时，前角为负。 后刀面与基面夹角大于90时，后角为负。,前角、后角、刃倾角的正负规定,刀具静止参考系及标注角度,刃倾角的正负规定,切削刃平行底面时刃倾角为零度；,刀尖处于最低点时，刃倾角为负；,刀尖处于高点时，刃倾角为正；,刀具静止参考系及标注角度,刃倾角的正负规定,刀具静止参考系及标注角度,考虑刀具的实际安装位置和相对运动，以刀具切削时的合成切削运动方向为依据建立工作基准坐标平面所组成的坐标系，称为刀具的工作参考系或动态参考系。 在刀具工作参考系中所确定的角度，称为工作角度。,1、刀具工作参考系,工作正交平面参考系（Pre、Pse、Poe ） 工作法平面参考系（Pre、Pse、Pne） 工作平面与背平面参考系（Pre、Pfe、Ppe）,常用的刀具的工作参考系,工作参考系及工作角度,（二）刀具工作参考系与工作角度,工作参考系及工作角度,工作基面Pre,过切削刃上某选定点，垂直于合成切削运动ve方向的平面。,过切削刃上某选定点，与切削刃相切并垂直于工作基面的平面。,过切削刃上某选定点，同时垂直于工作基面和工作切削平面的平面。,工作切削平面Pse,工作正交平面Poe,1、刀具工作参考系,在工作正交平面参考系内测量的主切削刃工作角度有：,工作主偏角re,在工作基面内测量的主切削刃与工作平面之间的夹角。,在工作切削平面内测量的主切削刃与工作基面之间的夹角。,在工作正交平面内测量的前刀面与工作基面之间的夹角。,在工作正交平面内测量的后刀面与工作切削平面之间的夹角。,工作刃倾角se,工作前角oe,工作后角oe,2、刀具的工作角度,工作参考系及工作角度,由于通常的进给速度远小于主运动速度，因此，在一般的安装条件下，刀具的工作角度近似地等于标注角度（不超过1）这样，在多数场合下（如普通车削、镗孔、端铣、周铣等）都不必进行工作角度的计算。只有在角度变化值较大时（如车螺纹或丝杠、铲背、钻孔时研究钻心附近的切削条件或刀具安装特殊时），才需要计算工作角度。 下面分别讨论考虑进给运动和安装条件对工作角度影响时，刀具工作角度与标注角度之间的关系。,3、刀具工作角度与标注角度之间的关系,工作参考系及工作角度,工作参考系及几何参数,1、进给运动对刀具工作角度的影响,横向进给,在工作平面内的工作角度fe、fe为,横向进给对刀具工作角度的影响,横向进给,1、进给运动对刀具工作角度的影响,工作参考系及工作角度,在正交平面内的工作角度oe、oe为：,越靠近中心d越小， 越大，后角越小抗刀现象,纵向进给,在工作平面内：,1、进给运动对刀具工作角度的影响,车螺纹,工作参考系及工作角度,假定车刀s=0,刀尖安装高低对工作角度的影响,2、刀具安装对工作角度的影响,刀尖高于工件中心线时,工作参考系及工作角度,假定车刀s=0,刀杆安装偏斜对工作角度的影响,G进给运动方向的垂线和刀杆中心线间的夹角。,工作参考系及工作角度,2、刀具安装对工作角度的影响,1.试绘图标注下列车刀的主偏角r、刃倾角s、前角o、后角o、副偏角r、副后角o（未给出的角度自定）。 （1）90外圆车刀 （2）45弯头