金屬切削原理與刀具-1

1、金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具v切削原理切削原理 金屬切削的基本概念、過(guò)程金屬切削的基本概念、過(guò)程v切削刀具切削刀具金屬切削刀具的幾何角度、材料金屬切削刀具的幾何角度、材料重點(diǎn)掌握各種常用刀具的基本結(jié)構(gòu)和基本應(yīng)重點(diǎn)掌握各種常用刀具的基本結(jié)構(gòu)和基本應(yīng)用用,并按要求會(huì)選用。并按要求會(huì)選用。第一節(jié)第一節(jié) 金屬切削加工金屬切削加工的基本概念的基本概念v教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容： 以車(chē)削和車(chē)刀為代表闡述刀具以車(chē)削和車(chē)刀為代表闡述刀具切削部分幾何要素的基本定義和切削層參數(shù)切削部分幾何要素的基本定義和切削層參數(shù)的幾何特征。的幾何特征。v教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)： 刀具基本角度的掌握刀具基本角度的掌握v教學(xué)要求：教

2、學(xué)要求： 本章難度較大本章難度較大,要求學(xué)生具備一要求學(xué)生具備一定的畫(huà)圖、識(shí)圖能力定的畫(huà)圖、識(shí)圖能力 切削運(yùn)動(dòng)和切削用量切削運(yùn)動(dòng)和切削用量一、切削運(yùn)動(dòng)一、切削運(yùn)動(dòng)思考：何為金屬切削加工思考：何為金屬切削加工 金屬切削加工金屬切削加工是用金屬切削刀具切除工件上多余的或是用金屬切削刀具切除工件上多余的或預(yù)留的金屬，使工件的預(yù)留的金屬，使工件的形狀、尺寸及表面質(zhì)量形狀、尺寸及表面質(zhì)量都達(dá)到預(yù)都達(dá)到預(yù)定要求的加工。定要求的加工。按作用分：切削運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 主運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)v刀具和工件之間相對(duì)運(yùn)刀具和工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)的主要主要運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)v切削速度最高，消耗功切削速度最高，消

3、耗功率最大率最大v由刀具或工件完成由刀具或工件完成v主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)v刀具和工件之間相對(duì)運(yùn)刀具和工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)的附加附加運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)v間歇運(yùn)動(dòng)或連續(xù)運(yùn)動(dòng)間歇運(yùn)動(dòng)或連續(xù)運(yùn)動(dòng)v只消耗很少的功率只消耗很少的功率v進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是一個(gè)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是一個(gè)、兩個(gè)或兩個(gè)以上，也可兩個(gè)或兩個(gè)以上，也可沒(méi)有沒(méi)有 合成切削運(yùn)動(dòng)合成切削運(yùn)動(dòng)cvfvfcevvvv如圖的外圓的車(chē)削運(yùn)動(dòng)。如圖的外圓的車(chē)削運(yùn)動(dòng)。vc為切削刃某點(diǎn)切削速度，為切削刃某點(diǎn)切削速度，vf為同一點(diǎn)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度，為同一點(diǎn)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度，ve為兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成速度。為兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成速度。 外圓車(chē)削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面 二、工件上形成的表面

4、二、工件上形成的表面1待加工表面：工件上待加工表面：工件上有待有待切除的表面。切除的表面。2已加工表面：工件上經(jīng)刀具切削后形成的新表面。已加工表面：工件上經(jīng)刀具切削后形成的新表面。3過(guò)渡表面：工件上由切削刃形成的那部分表面。過(guò)渡表面：工件上由切削刃形成的那部分表面。 當(dāng)用單刃刀具切削時(shí)，它將在工件或刀具的下一轉(zhuǎn)或者當(dāng)用單刃刀具切削時(shí)，它將在工件或刀具的下一轉(zhuǎn)或者下一次下一次切削行程切削行程中被切除（如車(chē)削、刨削），而用多刃刀中被切除（如車(chē)削、刨削），而用多刃刀具切削時(shí)，它將被隨后的一個(gè)具切削時(shí)，它將被隨后的一個(gè)切削刃切削刃切除（如銑削）。切除（如銑削）。三、切削用量三、切削用量 切削用量是表示

5、主運(yùn)動(dòng)及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)。切削用量是表示主運(yùn)動(dòng)及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)。它包括它包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量的三要素。切削的三要素。切削用量直接影響工件加工質(zhì)量、刀具壽命、機(jī)床的動(dòng)力用量直接影響工件加工質(zhì)量、刀具壽命、機(jī)床的動(dòng)力消耗及生產(chǎn)率等，因此必須合理地選擇切削用量。消耗及生產(chǎn)率等，因此必須合理地選擇切削用量。1切削速度切削速度 切削速度指切削速度指切削刃選定點(diǎn)切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，如圖所示。它是衡量主運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)。單位為如圖所示。它是衡量主運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)。單位為m/min1000dnvc2進(jìn)給量進(jìn)給量f、進(jìn)給速度、

6、進(jìn)給速度vf 進(jìn)給量進(jìn)給量f(fz)是刀具在是刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位上相對(duì)于工件的位移量，如圖所示?？捎玫毒呋蚬ぜ哭D(zhuǎn)（或每行程）的移量，如圖所示?？捎玫毒呋蚬ぜ哭D(zhuǎn)（或每行程）的位移量來(lái)表示，單位為位移量來(lái)表示，單位為mm/r或或mm/行程（行程（mm/齒，齒，mm/雙行程）。雙行程）。 進(jìn)給速度進(jìn)給速度vf指指切削刃選定點(diǎn)切削刃選定點(diǎn)相對(duì)工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的相對(duì)工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬瞬時(shí)時(shí)速度，單位速度，單位mm/s。車(chē)削時(shí)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度。車(chē)削時(shí)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度 nzffnvzf 3背吃刀量背吃刀量 背吃刀量是背吃刀量是垂直垂直于進(jìn)給速度方向測(cè)量的切削于進(jìn)給速度方向測(cè)量的切削層最大尺

7、寸，單位層最大尺寸，單位mm。如圖。如圖 所示。所示。車(chē)外圓時(shí)背車(chē)外圓時(shí)背吃刀量一般指工件已加工表面和待加工表面間的吃刀量一般指工件已加工表面和待加工表面間的垂直距離，反映了切削符合的大小。垂直距離，反映了切削符合的大小。 2mwpdda 工件待加工表面直徑（工件待加工表面直徑（mm）工件已加工表面直徑（工件已加工表面直徑（mm）wdmd四、切削層參數(shù)四、切削層參數(shù) 在切削過(guò)程中，刀具的切削刃在在切削過(guò)程中，刀具的切削刃在一次一次走刀走刀中從中從待加工待加工表面切下的金屬層，稱(chēng)為切削層表面切下的金屬層，稱(chēng)為切削層1車(chē)削切削層參數(shù)車(chē)削切削層參數(shù)（1） 切削層切削層公稱(chēng)厚度公稱(chēng)厚度hD ：在主切削

8、刃選定點(diǎn)的基面：在主切削刃選定點(diǎn)的基面內(nèi)，垂直于過(guò)渡表面的切削層尺寸內(nèi)，垂直于過(guò)渡表面的切削層尺寸 。v切削層截面的切削厚度為：切削層截面的切削厚度為： hD f sinr （2） 切削層切削層公稱(chēng)寬度公稱(chēng)寬度bDv切削層切削層公稱(chēng)寬度公稱(chēng)寬度bD ：在主切削刃選定點(diǎn)的基：在主切削刃選定點(diǎn)的基面內(nèi)，沿過(guò)渡層表面度量的切削層尺寸面內(nèi)，沿過(guò)渡層表面度量的切削層尺寸 v切削層截面的切削層截面的公稱(chēng)切削寬度為公稱(chēng)切削寬度為：v bD ap/sinrv切削層切削層公稱(chēng)橫截面積公稱(chēng)橫截面積AD ：在主切削刃選：在主切削刃選定點(diǎn)的基面內(nèi)，切削層的截面面積定點(diǎn)的基面內(nèi)，切削層的截面面積 。v車(chē)削切削層車(chē)削切削

9、層公稱(chēng)橫截面公稱(chēng)橫截面為為：v ADhD bDf ap（3） 切削層切削層公稱(chēng)橫截面積公稱(chēng)橫截面積AD 2銑削切削層參數(shù)銑削切削層參數(shù)（1）切削層）切削層公稱(chēng)厚度公稱(chēng)厚度hD ：在基面內(nèi)度量的相鄰刀：在基面內(nèi)度量的相鄰刀齒主切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡間的距離齒主切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡間的距離 v切削層切削層厚度厚度為：為：v hD ab = acsin fzsinv（2）切削層）切削層公稱(chēng)寬度公稱(chēng)寬度bD：銑削的切削層公稱(chēng)：銑削的切削層公稱(chēng)寬度是指寬度是指主切削刃主切削刃與與工件切削面工件切削面的的接觸長(zhǎng)度接觸長(zhǎng)度(近似值近似值)。 v銑削的背吃刀量：平行于銑刀軸線方向度量的被切銑削的背吃刀量：平行于銑刀軸線方向

10、度量的被切削層尺寸削層尺寸 bD apv（3）切削層）切削層公稱(chēng)橫截面積公稱(chēng)橫截面積AD：切削厚度切削厚度與背吃刀量的積：與背吃刀量的積： AD hD bD 第二節(jié)刀具的幾何角度與材料第二節(jié)刀具的幾何角度與材料 金屬切削刀具的種類(lèi)雖然很多，但它們的金屬切削刀具的種類(lèi)雖然很多，但它們的切削部分的幾何形狀與參數(shù)都有共性，即無(wú)論切削部分的幾何形狀與參數(shù)都有共性，即無(wú)論刀具結(jié)構(gòu)如何復(fù)雜，它們的切削部分總是近似刀具結(jié)構(gòu)如何復(fù)雜，它們的切削部分總是近似地以外圓車(chē)刀的切削部分為基本形態(tài)。以下以地以外圓車(chē)刀的切削部分為基本形態(tài)。以下以普通外圓車(chē)刀普通外圓車(chē)刀為代表來(lái)確定切削部分的基本定為代表來(lái)確定切削部分的基

11、本定義。義。 本節(jié)內(nèi)容不僅是本章的重點(diǎn)，而且是一難點(diǎn)，要求本節(jié)內(nèi)容不僅是本章的重點(diǎn)，而且是一難點(diǎn)，要求學(xué)生學(xué)生掌握刀具的幾何角掌握刀具的幾何角度，此內(nèi)容要求不僅要看懂圖，度，此內(nèi)容要求不僅要看懂圖，而且要會(huì)畫(huà)刀具的基本角度，為刀具的刃磨做好基礎(chǔ)。而且要會(huì)畫(huà)刀具的基本角度，為刀具的刃磨做好基礎(chǔ)。車(chē)刀切削部分的組成車(chē)刀切削部分的組成 如圖所示為常見(jiàn)的外圓車(chē)刀，它由如圖所示為常見(jiàn)的外圓車(chē)刀，它由刀頭（或刀片）刀頭（或刀片）和刀柄和刀柄兩部分組成。兩部分組成。 刀頭刀頭承擔(dān)切削工作，又叫切削部分；承擔(dān)切削工作，又叫切削部分；刀柄刀柄用來(lái)裝用來(lái)裝夾車(chē)刀夾車(chē)刀。 刀具切削部分由若干刀面和切削刃構(gòu)成刀具切削

12、部分由若干刀面和切削刃構(gòu)成 。本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)介紹刀具的切削部分。介紹刀具的切削部分。一、刀具切削部分的構(gòu)成一、刀具切削部分的構(gòu)成圖圖3-1 車(chē)刀切削部分的組成要素車(chē)刀切削部分的組成要素刀面前刀面后刀面副后刀面刀刃主切削刃副切削刃刀尖一、刀具切削部分的構(gòu)成一、刀具切削部分的構(gòu)成圖圖3-2 刀尖的類(lèi)型刀尖的類(lèi)型二、刀具的幾何角度二、刀具的幾何角度確定刀具角度的坐標(biāo)參考系：確定刀具角度的坐標(biāo)參考系： 實(shí)際合成切削運(yùn)動(dòng)方向 工作參考系 刀具實(shí)際安裝位置二、刀具的靜態(tài)角度二、刀具的靜態(tài)角度確定刀具角度的坐標(biāo)參考系：確定刀具角度的坐標(biāo)參考系： 主運(yùn)動(dòng)方向 靜止參考系 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向 刀具安裝位置二、刀具的

13、靜態(tài)角度二、刀具的靜態(tài)角度確定刀具角度的坐標(biāo)參考系：確定刀具角度的坐標(biāo)參考系： 工作參考系 工作角度 靜止參考系 靜態(tài)角度1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系刀具靜止參考系是在下列假定條件下建立的：刀具靜止參考系是在下列假定條件下建立的：1 1）假定運(yùn)動(dòng)條件：）假定運(yùn)動(dòng)條件： 各類(lèi)刀具的的標(biāo)注角度均不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的大小，各類(lèi)刀具的的標(biāo)注角度均不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的大小，即用主運(yùn)動(dòng)速度向量即用主運(yùn)動(dòng)速度向量V Vc c代替合成運(yùn)動(dòng)速度向量代替合成運(yùn)動(dòng)速度向量V Ve e；2 2）假定安裝條件：）假定安裝條件： 刀具的刃磨或安裝基準(zhǔn)面垂直與主運(yùn)動(dòng)方向，即刀具的刃磨或安裝基準(zhǔn)面垂直與主運(yùn)動(dòng)方向，即垂直

14、于切削平面或平行于基面，刀柄的中心線垂直垂直于切削平面或平行于基面，刀柄的中心線垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向，刀具刀尖與工件中心線等高。于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向，刀具刀尖與工件中心線等高。圖圖3-3 車(chē)刀的靜止參考系（圖中車(chē)刀的靜止參考系（圖中vc表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，vf表示假定表示假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系 構(gòu)成刀具靜止參考系的基準(zhǔn)平面：構(gòu)成刀具靜止參考系的基準(zhǔn)平面：（1） 基面基面Pr ：通過(guò)切削刃選定點(diǎn)，垂直于假通過(guò)切削刃選定點(diǎn)，垂直于假定主運(yùn)動(dòng)方向的平面。定主運(yùn)動(dòng)方向的平面。 車(chē)刀的基面平行于刀體底面。車(chē)刀的基面平行于刀體底面。圖圖

15、3-3 車(chē)刀的靜止參考系（圖中車(chē)刀的靜止參考系（圖中vc表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，vf表示假定表示假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系 (2)(2) 切削平面切削平面P Ps s ：通過(guò)切削刃選定點(diǎn)，與切通過(guò)切削刃選定點(diǎn)，與切削刃相切，并垂直于基面的平面。削刃相切，并垂直于基面的平面。1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系 (3) 正交平面正交平面Po ：通過(guò)切削刃選定點(diǎn)，同時(shí)垂通過(guò)切削刃選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面。直于基面和切削平面的平面。1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系 (3) 正交平面正交平面Po ： 正交平

16、面為垂直于切削刃在基面上的投影正交平面為垂直于切削刃在基面上的投影的平面。的平面。 由基準(zhǔn)平面由基準(zhǔn)平面Pr Ps Po組成的靜止參考系組成的靜止參考系稱(chēng)為刀具的正交平面參考系。稱(chēng)為刀具的正交平面參考系。圖圖3-3 車(chē)刀的靜止參考系（圖中車(chē)刀的靜止參考系（圖中vc表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，vf表示假定表示假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系（4）法平面）法平面Pn ：通過(guò)切削刃選定點(diǎn)并垂直于通過(guò)切削刃選定點(diǎn)并垂直于切削刃的平面。切削刃的平面。 1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系（4）法平面）法平面Pn ：通過(guò)切削刃選定點(diǎn)并垂直于通

17、過(guò)切削刃選定點(diǎn)并垂直于切削刃的平面。切削刃的平面。 由基準(zhǔn)平面由基準(zhǔn)平面Pr Ps Pn組成的靜止參組成的靜止參考系稱(chēng)為刀具的法平面參考系?？枷捣Q(chēng)為刀具的法平面參考系。 圖圖3-3 車(chē)刀的靜止參考系（圖中車(chē)刀的靜止參考系（圖中vc表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，vf表示假定表示假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系（5）假定工作平面）假定工作平面Pf ：通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，垂直于基面，且平行于假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的垂直于基面，且平行于假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的平面。平面。 1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系（6）背平面）背平面Pp

18、：通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，同時(shí)垂通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于基面和假定工作平面的平面。直于基面和假定工作平面的平面。 1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系（6）背平面）背平面Pp：通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，同時(shí)垂通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于基面和假定工作平面的平面。直于基面和假定工作平面的平面。 由基準(zhǔn)平面由基準(zhǔn)平面Pr Pf Pp組成的靜止參考系組成的靜止參考系稱(chēng)為刀具的假定工作平面稱(chēng)為刀具的假定工作平面背平面參考系。背平面參考系。 圖圖3-3 車(chē)刀的靜止參考系（圖中車(chē)刀的靜止參考系（圖中vc表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，表示假定的主運(yùn)動(dòng)方向，vf表示假定表示假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向）2.

19、2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度刀具在正交平面參考系中定義的靜態(tài)角度有：刀具在正交平面參考系中定義的靜態(tài)角度有：（1）前角）前角 g go：在正交平面在正交平面Po上測(cè)量的刀具前面上測(cè)量的刀具前面Ar 與基面與基面Pr之間的夾角。之間的夾角。圖圖3 - 4 車(chē)刀的靜態(tài)角度車(chē)刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（2）后角）后角a ao：在正交平面在正交平面Po上測(cè)量的刀具后面上測(cè)量的刀具后面Ar 與切削平面與切削平面Ps之間的夾角。之間的夾角。圖圖3 - 4 車(chē)刀的靜態(tài)角度車(chē)刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（3）主偏角）主偏角k kr：在基面在基面Pr上測(cè)量

20、的主切削刃在基面上測(cè)量的主切削刃在基面上的投影上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的夾角，一般為正。與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的夾角，一般為正。圖圖3 - 4 車(chē)刀的靜態(tài)角度車(chē)刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（4）刃傾角）刃傾角l ls：在切削平面在切削平面Ps上測(cè)量的刀具主上測(cè)量的刀具主切削刃與基面切削刃與基面Pr間的夾角。間的夾角。 刃傾角總為銳角，其正、負(fù)值的確定原則刃傾角總為銳角，其正、負(fù)值的確定原則為：當(dāng)?shù)都馕挥谥髑邢魅械淖罡唿c(diǎn)時(shí)，刃傾為：當(dāng)?shù)都馕挥谥髑邢魅械淖罡唿c(diǎn)時(shí)，刃傾角為正值；反之為負(fù)值。角為正值；反之為負(fù)值。 切削刃的選定點(diǎn)、刃傾角和主偏角這三個(gè)切削刃的選定點(diǎn)、刃傾角和主偏角這三個(gè)

21、參數(shù)，確定了主切削刃在參考系中的位置。參數(shù)，確定了主切削刃在參考系中的位置。 圖圖3 - 4 車(chē)刀的靜態(tài)角度車(chē)刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（5）副偏角）副偏角 k kr ：副偏角副偏角 k kr是在基面是在基面Pr上測(cè)量上測(cè)量的副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)相反的副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)相反方向之間的夾角。方向之間的夾角。 副偏角副偏角 k kr一般為銳角。一般為銳角。圖圖3 - 4 車(chē)刀的靜態(tài)角度車(chē)刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（6）副后角）副后角a ao ：副后角副后角a ao 是在副正交平面是在副正交平面Po上測(cè)量的副后面上測(cè)量的副

22、后面Aa與副切削平面與副切削平面Ps 之間的之間的夾角。夾角。 圖圖3 - 4 車(chē)刀的靜態(tài)角度車(chē)刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度 上述六個(gè)角度（上述六個(gè)角度（g go、a ao、k kr、l ls、k kr、 a ao）是在正交平面參考系中，確定車(chē)刀三個(gè)刀面是在正交平面參考系中，確定車(chē)刀三個(gè)刀面（前面（前面Ag g、后面后面Aa a、副后面副后面Aa a）、）、兩個(gè)刀兩個(gè)刀刃（主切削刃刃（主切削刃S、副切削刃副切削刃S）的位置所必需的位置所必需的六個(gè)獨(dú)立的刀具角度。的六個(gè)獨(dú)立的刀具角度。 圖圖3 - 4 車(chē)刀的靜態(tài)角度車(chē)刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（

23、7）楔角）楔角 b b：楔角楔角 b b是在正交平面是在正交平面Po上測(cè)量上測(cè)量的前面的前面Ag g 與后面與后面Aa a 之之間的夾角。間的夾角。 b b = 90-（ g go + a ao ） 圖圖3 - 4 車(chē)刀的靜態(tài)角度車(chē)刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（8）刀尖角）刀尖角e er ：刀尖角刀尖角e er是在基面是在基面Pr上的測(cè)量上的測(cè)量切削平面切削平面Ps與副切削平面之間的夾角。與副切削平面之間的夾角。 e er = 180-（ k kr + k kr ）圖圖3 - 4 車(chē)刀的靜態(tài)角度車(chē)刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（9）余偏角）余偏角

24、：余偏角余偏角 是在基面是在基面Pr上測(cè)量的上測(cè)量的切削平面切削平面Ps與背平面與背平面Pp之間的夾角。之間的夾角。 = 90- k kr圖圖3 - 4 車(chē)刀的靜態(tài)角度車(chē)刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度刀具在法平面參考系中定義的靜態(tài)角度也有六個(gè)：刀具在法平面參考系中定義的靜態(tài)角度也有六個(gè)：即：即： 法前角法前角g gn 法后角法后角a an 主偏角主偏角k kr 刃傾角刃傾角l ls 副偏角副偏角k kr 副法后角副法后角a an其中主偏角其中主偏角k kr、刃傾角刃傾角l ls、副偏角副偏角k kr 同正交平面參考同正交平面參考系中的角度完全相同，其余三個(gè)角度，即法前角系

25、中的角度完全相同，其余三個(gè)角度，即法前角g gn、法后角法后角a an、副法后角副法后角a an的定義不一樣。的定義不一樣。2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度 正交平面參考系與法平面參考系之間的角度正交平面參考系與法平面參考系之間的角度換算公式：換算公式： sonlggcostgtan sonlaacoscotcot2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度 刀具在假定工作平面刀具在假定工作平面 背平面參考系中定義背平面參考系中定義的刀具角度也有六個(gè)：的刀具角度也有六個(gè)： 即：即： 側(cè)前角側(cè)前角g gf 側(cè)后角側(cè)后角a af 背前角背前角g gp 背后角背后角a ap 副側(cè)后角副側(cè)后角a

26、af 副背后角副背后角a ap2.2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度正交平面參考系與假定工作平面、背平面參考正交平面參考系與假定工作平面、背平面參考系之間的角度換算公式：系之間的角度換算公式： rrofskkgglcostansintantan rropskkgglsintancostantan rrofskkaalcostansincotcot rropinskkaalstancoscotcotrrposinsfkkgglctanstantanrrpofkkaaasincotcoscotcot三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度例例1 基面基面Pr與工作基面與工作基面Pre的比較：的比較：

27、基面基面Pr是通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)且垂直是通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)且垂直于假定主運(yùn)動(dòng)方向的平面；而工作基面于假定主運(yùn)動(dòng)方向的平面；而工作基面Pre是通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，垂直于合成是通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，垂直于合成切削運(yùn)動(dòng)方向的平面。二者的不同點(diǎn)在切削運(yùn)動(dòng)方向的平面。二者的不同點(diǎn)在于前者的主運(yùn)動(dòng)方向是假定的，而后者于前者的主運(yùn)動(dòng)方向是假定的，而后者的合成切削運(yùn)動(dòng)方向是實(shí)際存在的。的合成切削運(yùn)動(dòng)方向是實(shí)際存在的。三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度例二例二 前角前角g go與工作前角與工作前角g goe的比較：的比較： 前角前角g go是在正交平面是在正交平面Po上測(cè)量的前刀面上測(cè)量的前刀面Ag g 與基面

28、與基面Pr之間的夾角；而工作前角之間的夾角；而工作前角g goe 是在工是在工作正交平面作正交平面Poe中測(cè)量的前面中測(cè)量的前面Ag g 與工作基面與工作基面Pre之間的夾角。二者的差異在于定義刀具角度之間的夾角。二者的差異在于定義刀具角度參考系的三個(gè)基準(zhǔn)平面都不同，原因還在于參考系的三個(gè)基準(zhǔn)平面都不同，原因還在于靜止參考系的基準(zhǔn)軸線是假定的，而工作參靜止參考系的基準(zhǔn)軸線是假定的，而工作參考系的基準(zhǔn)是實(shí)際存在的合成切削運(yùn)動(dòng)與進(jìn)考系的基準(zhǔn)是實(shí)際存在的合成切削運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。給運(yùn)動(dòng)。 三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度1. 1. 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)刀具工作角度的影響進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)刀具工作角度的影響圖圖3-5

29、 橫向進(jìn)給對(duì)工作角度的影響橫向進(jìn)給對(duì)工作角度的影響三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度1.1.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)刀具工作角度的影響進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)刀具工作角度的影響v 橫向進(jìn)給的影響橫向進(jìn)給的影響圖圖3-5 橫向進(jìn)給對(duì)工作角度的影響橫向進(jìn)給對(duì)工作角度的影響g goe = g go + a aoe = a ao wcfdfvvtan進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 對(duì) 刀 具 工 作 角 度 的 影 響進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 對(duì) 刀 具 工 作 角 度 的 影 響 縱進(jìn)給的影響縱進(jìn)給的影響 三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度2.2.刀具安裝位置對(duì)工作角度的影響刀具安裝位置對(duì)工作角度的影響 1)1)刀具安裝高低對(duì)工作角度的影響刀具安裝

30、高低對(duì)工作角度的影響 gpe = g p + q p ape = a p q p wdhp2sinq三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度2.2.刀具安裝位置對(duì)工作角度的影響刀具安裝位置對(duì)工作角度的影響 2)2)刀桿軸線與進(jìn)給方向不垂直的影響刀桿軸線與進(jìn)給方向不垂直的影響 kre = kre Gr kre = kre -（ Gr） 小小 結(jié)：結(jié)：三面、兩刃、一尖三面、兩刃、一尖1、前刀面：刀具上切屑流過(guò)的表面、前刀面：刀具上切屑流過(guò)的表面 2后刀面：切削過(guò)程中與過(guò)渡表面相對(duì)的刀具表面。后刀面：切削過(guò)程中與過(guò)渡表面相對(duì)的刀具表面。6刀尖：是主切削刃與副切削刃交匯處相當(dāng)少的一部分切刀尖：是主切削刃與

31、副切削刃交匯處相當(dāng)少的一部分切削刃，它可以是一小段直線或圓弧。削刃，它可以是一小段直線或圓弧。5副切削刃：配合主切削刃完成少量切削任務(wù)的切削刃，副切削刃：配合主切削刃完成少量切削任務(wù)的切削刃，它是前刀面與副后刀面相交的部位。它是前刀面與副后刀面相交的部位。4主切削刃（主切削刃（S）：承擔(dān)主要切削任務(wù)的切削刃，它是）：承擔(dān)主要切削任務(wù)的切削刃，它是前刀面與后刀面相交的部位。前刀面與后刀面相交的部位。3副后刀面：切削過(guò)程中與工件上已加工表面相對(duì)著的副后刀面：切削過(guò)程中與工件上已加工表面相對(duì)著的刀具表面。刀具表面。gAAAS刀具角度的參考系 為了確定刀具切削部分的幾何形狀，即確定刀具前刀為了確定刀具

32、切削部分的幾何形狀，即確定刀具前刀面、后刀面及切削刃在空間的相對(duì)位置，需要用一定的面、后刀面及切削刃在空間的相對(duì)位置，需要用一定的幾何角度表示。刀具角度需要設(shè)定在一定的參考系中。幾何角度表示。刀具角度需要設(shè)定在一定的參考系中。 用來(lái)定義刀具角度的參考系有兩大類(lèi)：用來(lái)定義刀具角度的參考系有兩大類(lèi)： 一類(lèi)是一類(lèi)是靜止參考系靜止參考系，是用于定義刀具在，是用于定義刀具在設(shè)計(jì)、制造、設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量刃磨和測(cè)量時(shí)刀具幾何參數(shù)的參考系，它由時(shí)刀具幾何參數(shù)的參考系，它由主運(yùn)動(dòng)方向主運(yùn)動(dòng)方向確確定。定。 另一類(lèi)是刀具另一類(lèi)是刀具工作參考系工作參考系，用來(lái)規(guī)定刀具，用來(lái)規(guī)定刀具實(shí)際切削加工實(shí)際切削加工時(shí)幾

33、何角度的參考系，該參考系考慮了切削運(yùn)動(dòng)和實(shí)際安時(shí)幾何角度的參考系，該參考系考慮了切削運(yùn)動(dòng)和實(shí)際安裝情況對(duì)刀具幾何參數(shù)的影響，它由裝情況對(duì)刀具幾何參數(shù)的影響，它由合成切削運(yùn)動(dòng)合成切削運(yùn)動(dòng)確定。確定。 假 定 條 件 在建立刀具靜止參考系時(shí)在建立刀具靜止參考系時(shí) ，需要規(guī)定刀具的假定主運(yùn)動(dòng)，需要規(guī)定刀具的假定主運(yùn)動(dòng)方向及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向。方向及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向。 （1）假定主運(yùn)動(dòng)方向假定主運(yùn)動(dòng)方向 假定刀具切削刃上選定點(diǎn)位假定刀具切削刃上選定點(diǎn)位于工件中心高處于工件中心高處，此時(shí)切削刃上選定點(diǎn)的主運(yùn)動(dòng)方向即，此時(shí)切削刃上選定點(diǎn)的主運(yùn)動(dòng)方向即為為假定主運(yùn)動(dòng)假定主運(yùn)動(dòng)方向。車(chē)刀假定主運(yùn)動(dòng)方向垂直于車(chē)刀刀方向。

34、車(chē)刀假定主運(yùn)動(dòng)方向垂直于車(chē)刀刀柄的安裝面。柄的安裝面。（2）假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向 假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)垂直（外圓車(chē)假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)垂直（外圓車(chē)刀）或平行于（內(nèi)孔車(chē)刀、切斷刀等）刀柄軸線刀）或平行于（內(nèi)孔車(chē)刀、切斷刀等）刀柄軸線，此時(shí)此時(shí)切削刃選定點(diǎn)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向稱(chēng)為切削刃選定點(diǎn)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向稱(chēng)為假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向。方向。1正交平面參考系 基面：過(guò)切削刃選定點(diǎn)垂直于假定主運(yùn)動(dòng)方向的平基面：過(guò)切削刃選定點(diǎn)垂直于假定主運(yùn)動(dòng)方向的平面。車(chē)刀的基面平行于刀柄的安裝面。面。車(chē)刀的基面平行于刀柄的安裝面。正交平面參考系正交平面參考系 正交平面：過(guò)切削刃選定點(diǎn)同時(shí)垂直于基面和切削正交平面：過(guò)切削刃選

35、定點(diǎn)同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面。平面的平面。 主切削平面：過(guò)主切削刃選定點(diǎn)與主切削刃相切并垂主切削平面：過(guò)主切削刃選定點(diǎn)與主切削刃相切并垂直于基面的平面，也就是主切削刃與切削速度方向構(gòu)成直于基面的平面，也就是主切削刃與切削速度方向構(gòu)成的平面。對(duì)應(yīng)于副切削刃的切削平面稱(chēng)為副切削平面。的平面。對(duì)應(yīng)于副切削刃的切削平面稱(chēng)為副切削平面。opsprprpspop2法平面參考系法平面參考系 法平面參考系由基面法平面參考系由基面 、切削平面、法平面三個(gè)、切削平面、法平面三個(gè)平面組成。平面組成。 sprpnp 法平面：過(guò)切削刃選定點(diǎn)并垂直于切削刃的法平面：過(guò)切削刃選定點(diǎn)并垂直于切削刃的平面平面 sprpf

36、p 3假定工作平面參考系假定工作平面參考系 假定工作平面：過(guò)切削刃選定點(diǎn)平行于假定進(jìn)給運(yùn)假定工作平面：過(guò)切削刃選定點(diǎn)平行于假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向并垂直于基面的平面。動(dòng)方向并垂直于基面的平面。sprppp三、刀具角度的基本定義三、刀具角度的基本定義 刀具在設(shè)計(jì)、制造、刀磨和測(cè)量時(shí)，用刀具刀具在設(shè)計(jì)、制造、刀磨和測(cè)量時(shí)，用刀具靜止參考系中的角度來(lái)標(biāo)明切削刃和刀面在空靜止參考系中的角度來(lái)標(biāo)明切削刃和刀面在空間的位置，這樣的角度稱(chēng)為刀具的靜態(tài)角度或間的位置，這樣的角度稱(chēng)為刀具的靜態(tài)角度或標(biāo)注角度。標(biāo)注角度。 由于刀具的參考系在切削刃上各點(diǎn)是變化由于刀具的參考系在切削刃上各點(diǎn)是變化的，因此應(yīng)指明選定點(diǎn)。的，因此應(yīng)指明選定點(diǎn)。 （一）刀具角度的基本定義（一）刀具角度的基本定義v1正交平面參考系內(nèi)的刀具角度正交平面參考系內(nèi)的刀具角度v2在法平面參考系內(nèi)測(cè)量的角度 v3在假定工作平面參考系測(cè)量的角度 v背平面參考系中測(cè)量的角度 1正交平面參考系內(nèi)的刀具角度：opsprp（1）在正交平面內(nèi)測(cè)量的角度）在正交平面內(nèi)測(cè)量的角度前角：前面與基面之間的夾角。前角：前