刀具几何角度与切削要素.ppt

,第一章 刀具几何角度及切削要素,本章主要介绍国际标准规定的有关“金属切削与工具”的术语、符号及定义。其主要内容是以车刀为代表,它在切削时具有的运动，瞬时切下金属层的形状及测定的尺寸，刀头形状及具有的角度。 本章难点是车刀刀头上不同剖面角度间的关系；刀具工作角度的变化规律。,第一节 切削运动与切削用量,切削运动指切削加工时，切削工具和工件之间的相对运动。,由机床或人力提供的刀具与 工件之间主要的相对运动, 它使刀具切削刃及其邻近的 刀具表面切入工件材料，使 被切削层转变为切屑, 从而 形成工件的新表面。在切削 运动中，主运动速度最高、 耗功最大，是切下切屑所必 须的基本运动。,切削刃上选定点相对于工件的瞬时主运动方向。,切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。,刀具与工件之间附加 的相对运动, 它配合主运动 依次地或连续不断地切除 切屑, 从而形成具有所需几 何特性的已加工表面。 进给运动可由刀具完 成(如车削)，也可由工件完 成(如铣削)，可以是间歇的 （如刨削）, 也可以是连续 的（如车削）。,切削刃上选定点相对于工件的瞬时进给方向。,切削刃上选定点相对于工件的进给运动的瞬时速度。,切削时刀具切 过工件的一个单程 所切除的工件材料 层。,其中，四边形ABCD称为切削层公称横截面积。切削层实际横截面积是四边形ABCE，AED为残留在已加工表面上的横截面积。,切削刃相对于工件的运动过程, 就是表面形成过程。 在这个过程中, 切削刃相对于工 件的运动轨迹面就是工件上的加工表面和已加工表面。 有两个要素，一是切削刃, 二是 切削运动。 不同的切削运动的组合,即可形成 各种工件表面。,切削加工过程中的工件表面,车削加工是一种最常见的、典型的切削加工方法。车削加工过程中工件上有三个不断变化着的表面 。,工件上待切除的表面。,工件上经刀具切削后产生的新表面。,工件上切削刃正在切削的表面。它是待加工表面和已加工表面之间的过渡表面。,二、切削用量、切削时间与材料切除率,指切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度。外圆车削的切削速度为 vc =dn/1000,是指刀具或工件在进给运动方向上相对工件或刀具的位移量。 当主运动是回转运动时，进给量指工件或刀具每回转一周，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm/r； 当主运动是直线运动时，进给量指刀具或工件每往复直线运动一次，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm/str或mm/单行程；,切削用量是切削加工过程中切削速度、进给量和背吃刀量的总称。,车削时，进给运动速度： Vf=nf,在基面上垂直于进给运动方向测量的切削层最大尺寸,外圆车削: ap(dw-dm)/2,三要素的乘积作为衡量指标，单位为mm3/min， Q=1000vcfap,切削时直接改变工件尺寸、形状等工艺过程所需的时间，单位为min tm=LA/vcap,三、合成切削速度与合成切削运动,合成切削运动是主运动与进给运动合成的运动。 切削刃选定点相对工件合成切削运动的瞬时速度称 合成切削速度。,Ve=Vc+Vf,第二节 刀切削部分的基本定义,一、刀具的构成,1.刀 面,图24,图24 车 刀 的 构 成,2.刀刃,3刀尖,为提高刃口强度以满足不同加工要求，在前后面上均可磨出副倒棱面。,为了改善刀尖的切削性能，常将刀尖做成修圆刀尖或倒角刀尖。,刀具角度是为刀具设计、制造、刃磨和测量时所使用的几何参数，它们是确定刀具切削部分几何形状（各表面空间位置）的重要参数。 用于定义和规定刀具角度的各基准坐标面称为参考系; 参考系可分为刀具静止参考系和刀具工作参考系两类。,（二）刀具角度参考系,刀具静止参考系,1.正交平面参考系,由以下三个在空间相互垂直的参考平面构成。,通过切削刃上选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。通常平行于车刀的安装面（底面）。,通过切削刃上选定点，垂直于基面并与主切削刃相切的平面。,通过切削刃上选定点，同时与基面和切削平面垂直的平面。,正交平面参考系,2. 法平面参考系,图 正交平面参考系与法平面参考系,假定工作平面参考系的坐标平面,说明：以上标注角度是在刀尖与工件回转轴线等高、刀杆纵向轴线垂直于进给方向，以及不考虑进给运动的影响等条件下确定的。,（三）刀具的标注角度,正交平面参考系中的车刀标注角度,车刀前、后角和刃倾角正、负的规定 a） 前、后角 b）刃倾角,第五节 刀具的工作角度,刀具工作参考系,切断刀安装高低对工作角度的影响,车刀刀杆轴线与进给方向不垂直对工作角度的影响,切削层是指在切削过程中，由刀具在切削部分的一个单一动作（或指切削部分切过工件的一个单程，或指只产生一圈过渡表面的动作）所切除的工件材料层。,垂直于正在加工的表面（过渡表面）度量的切削层参数。 hDfsinKr,平行于正在加工的表面（过渡表面）度量的切削层参数。 bDapsin