刀具几何角度和切削层参数课件

刀具几何角度和切削层参数主要内容切削运动刀具坐标系刀具角度切削层参数什么叫做金属切削加工？金属切削加工用金属切削刀具从工件上切除多余的金属，从而获得在形状、尺寸精度、表面质量上都符合预定要求的加工。切削加工工艺系统机床、夹具、刀具、工件金属切削加工方法车、铣、铇、钻、磨、镗、拉、插、铰、扩、刮、滚、珩、推等。§1-1切削运动与加工表面车削中的工件表面

切削三要素

切削运动一.车削中的工件表面

dwapdmVAVB

VC

vf待加工

已加工过渡待加工表面即将被切除金属层的表面过渡表面主切削刃正对的表面已加工表面切除多余金属后形成的表面二.切削运动与切削用量三要素切削运动加工过程中工件与刀具间的相对运动，从而切除多余金属，使工件获得所需要求的形状和精度切削运动包括主运动和进给运动1.主运动和切削速度V刀具和工件之间产生的相对运动中的主要运动，以便刀具能切下金属切削速度指切削刃上某点相对于工件的瞬时速度注意计算切削速度时，以最大切削速度为准切削速度从最大变到零2.进给运动和进给量f进给运动使刀具能够重复或连续切除多余的金属的运动，工件或刀具每转一圈，进给方向的位移表示参数进给速度Vf－mm/s进给量f-mm/r或mm/str每齿进给量af－mm/zVf=f*n=af*z*n3.切削深度ap刀具与工件在切深方向的接触量。已加工表面与待加工表面的垂直距离对于车削外圆，λs＝0，ap=(dw-dm)/2vfdwdm4.切削时的合成速度向量四.典型切削加工运动车端面镗孔车螺纹切槽1.车端面2.镗孔3.车螺纹4.切槽§1-2刀具切削部分的基本定义刀具切削部分的构造要素刀具坐标系切削要素的投影图标注角度工作角度一.刀具切削部分构造要素：切屑流过的表面工件过渡表面相对的表面工件已加工表面相对的表面前刀面和后刀面相交的部分前刀面和副后刀面相交的部分主切削刃和副切削刃相交的部分三面、两刃、一尖二.刀具坐标系静止坐标系刀具制造测量时表明刀具角度形状

工作坐标系切削过程中反映有效的工作角度主剖面坐标系（Pr、Ps、Po）法剖面坐标系（Pr、Ps、Pn）进给－切深剖面坐标系（Pf、Pp、Pr）1.刀具的静止坐标系Ps、Pr、P0互相垂直，构成主剖面坐标系基面Pr

通过切削刃上某一选定点，垂直于切削速度的平面切削平面Ps过主切削刃选定点，与切削刃相切并垂直与基面主剖面Po通过切削刃上某一选定点，垂直于切削刃在基面上投影的平面。2.工作坐标系工作坐标系与静止坐标系的区别f≠0，Ve代替V刀具安装位置不准确切削速度发生变化，使得各平面方向发生变化三.刀具切削部分投影图的画法Pr投影视图Ps投影视图副主切削刃的主剖面剖视图主切削刃的主剖面剖视图四.刀具标注角度

1.在主剖面Po内测量前角γ0

前刀面与基面的夹角后角α0

后刀面与切削平面的夹角楔角β0

前刀面与后刀面的夹角2.在基面Pr内测量主偏角Κr

主切削刃与进给方向在基面上投影的夹角副偏角Κr’

副切削刃与进给方向在基面上投影的夹角刀尖角εr

主、副切削刃在基面上投影的夹角余偏角ψr

主切削刃与假定切深方向在基面上投影的夹角3.在副切削刃的主剖面内测量副后角α0’

副后刀面与副切削平面的夹角副前角γ0’

前刀面与基面的夹角4.在切削平面Ps内测量刃倾角λs

主切削刃与基面的夹角

－刀尖为最低点＋刀尖为最高点5.小结要求掌握10个刀具角度基本角度γ0、α0、α0’、Κr、Κr’、λs

派生角度β0

、εr、ψr、γ0’角度之间可以相互换算五.刀具工作角度(1)

工作角度在切削过程中对切削变形和切屑流动状况起作用的是工作坐标系中的有效角度工作主剖面坐标系（Pre、Pse、Poe）Pre通过切削刃上某一点，

Ve的平面Pse通过切削刃上某一点，与切削刃相切并

Pre的平面Poe通过切削刃上某一点，

切削刃在Pre上投影的平面五.刀具工作角度(2)工作前角γ0e前刀面与基面的夹角工作后角α0e后刀面与切削平面的夹角

工作主偏角Κre主切削刃与进给方向在Pr上投影的夹角工作副偏角Κre’副切削刃与进给方向在Pr上投影的夹角工作副后角

α0e’

副后刀面与副切削平面的夹角工作刃倾角λse

主切削刃与基面的夹角

六.法剖面坐标系与主剖面坐标系的区别法剖面－通过切削刃上某点，垂直于切削刃的平面主剖面－通过切削刃上某点，垂直于切削刃在基面上投影的平面法剖面内测量的角度γn

，αn

，βn§1-3刀具工作角度计算本节要讨论2个问题刀具工作坐标系是如何建立的当标注角度已知的时候，如何计算工作角度进给－切深坐标系平面

Pp假定切深平面

假定切深方向

Pf假定进给平面

假定进给方向

Ppe工作切深平面和Pfe工作进给平面进给－切深坐标系(纵横坐标系)Pr,Ps,Pp,Pf组成进给－切深坐标系标注角度对于外圆车刀Pp是纵剖面，Pf是横剖面纵向前角γp纵向后角αp纵向楔角βp横向前角γf横向后角αf横向楔角βf一.进给运动对工作角度的影响大多数情况下，进给速度远小于主运动速度，刀具工作角度近似于标注角度，但有时进给速度和主运动速度相比不能忽略，则必须加以考虑主要分析横车和纵车的情况1.横车–以切断刀为例

工作坐标系不同于静止坐标系，导致工作角度与标注角度不同基面改变切削平面改变主剖面不变Fig1-142.纵车Pre和Pse都发生倾斜Fig1-15二.刀具安装对工作角度的影响刀尖高于或者低于工件中心线刀杆与进给方向不垂直1.刀尖高于(低于)工件中心Fig1-162.刀杆与进给方向不垂直Fig1-17§1-4切削层参数切削层切削厚度ac

切削宽度aw切削面积Ac1.切削层

工件（刀具）每转一圈,刀具切削刃从工件上切削下来转化为切屑的金属层,称为切削层Fig1-182.切削厚度ac

垂直与工件过渡表面方向切削层的尺寸当λ＝0时的外圆车刀纵车：3.切削宽度aw沿着工件过渡表面方向切削层的尺寸，等于主切削刃工作长度在基面的投影当λ＝0时的外圆车刀纵车Fig1-204.切削面积Ac和残留面积