第一章刀具几何角度及切削要素

1、主运动是切削时最主要的主运动是切削时最主要的运动运动、速度最高、速度最高、消耗功率最大的运动消耗功率最大的运动(95%)。在切削加工中，主运动只有且在切削加工中，主运动只有且必须有一个。必须有一个。它是刀具与工件之间产生的它是刀具与工件之间产生的主要的相对运动。主要的相对运动。主运动：主运动：min)/(10002mnlvrc= 式中 nr - 主运动每秒钟往复次数（str/min）； l - 往复运动行程长度（mm）。)/(1000smdnvc=式中式中 n - 主运动转速（主运动转速（r/s（min）；）； d - 刀具或工件的最大直径（刀具或工件的最大直径（mm）。）。公称横截面积公称横

2、截面积实际横截面积实际横截面积 残留面积残留面积 c（1-1）3181000dndnvc=f（1-2）nfvf=已加工表面直径待加工表面直径式中:2)(mwmwpdddda =papa(1-3)mtmtcpmfadlAt1000=(1-5)半径方向加工余量刀具行程长度式中AlalAtpfm=(1-4)cpfaQ1000=(1-6)fce+=三面三面二刃二刃一刀尖一刀尖AAA下一页 返回三三面面二二刃刃一一刀刀尖尖rb上一页 下一页 返回参考系参考系静止参考系静止参考系工作参考系工作参考系正交平面参考系正交平面参考系法平面参考系法平面参考系假定工作平面参考系假定工作平面参考系刀具设计、标注、刃磨

3、、测量常用的参考系刀具设计、标注、刃磨、测量常用的参考系正正交交平平面面参参考考系系前角前角 :在正交平面内测量的前刀面与基面 之间的夹角。 前角表示前刀面的倾斜程度，有正、 负和零值之分，其符号规定如图所示。 0图图2-8正交平面参考系标注角度正交平面参考系标注角度0=+90ooorrr=+180rrrkk图图2-9刃倾角刃倾角图图2-10刃倾角对切屑流出方向的影响刃倾角对切屑流出方向的影响基面基面Pr 通过通过切削刃上某一选定点，切削刃上某一选定点，垂直于切削速度的平面垂直于切削速度的平面切削平面切削平面Ps过主过主切削刃选定点，与切削切削刃选定点，与切削刃相切并垂直与基面刃相切并垂直与基

4、面正交平面正交平面Po通过通过切削刃上选定点同时垂切削刃上选定点同时垂直于切削平面与基面的直于切削平面与基面的平面。平面。参考平面录像参考平面录像)sin(tan)cos(tantanrrsrroo+=)cos(tan)sin(tantanrrsrros+=(1-7)(1-8)(-90ooo+=)(-180rrr+=2、其它参考系刀具角度其它参考系刀具角度 1）在法平面中）在法平面中2）在假定进给平面、背平面中）在假定进给平面、背平面中3、刀具角度刀具角度正负的规定正负的规定 刀具角度刀具角度sonsnOaabOaaccostantancostan=所以：因为：(1-11)sonsonsosn

5、OddeOddfcostantancoscotcotcos)-90tan(cos)-90tan(=(1-12)OEOCOAOECDABOEFGEFOEEGsoitantantan+=+=+=OEOCOAOECDABOEFGEFOEEGsoitantantan+=+=+=iisoicostansintantan+=(1-13)rsroppipirrsroffifiroioisisippippippippisintancostantan;)90(costan-sintantan;)180(;90;0+=重合，与时，重合，与时，重合，与时，重合，与时，(1-15)(1-14)可得）式（）令式（rrc

6、os15-1sin14-1+rrsrrorprrsrrorfsincostancoscostancostansincostan-sinsintansintan+=rprfocostansintantan+=同理可得）式（）令式（rrsin15-1cos14-1rfrpscostan-sintantan=(1-16)(1-17);sin(tan)cos(tantan),(),-90()cos(tan- )sin(tantan),(),-180(rrsrroooioirrrrsrrossisirrppippi+=+=因此副前角重合，与则因此副切削刃重合，与则前刀面上时，令：当主副切削刃均在同一在前

7、面的图中若假想图中的前面为刀具的后面，则上面推在前面的图中若假想图中的前面为刀具的后面，则上面推导的公式中的角度可以用导的公式中的角度可以用 代替，代替，则公式（则公式（1-13）oi-90,-90iisoicostansintantan+=iisoicostansincotcot+=变为变为（1-18）rrii-90,-180=rsrofcostansincotcot=rsropsintancoscotcot+=（1-19）（1-20）四面八角四面八角主切削刃主切削刃1212前面定向角前面定向角o o、s s；主切削刃主切削刃1212后面定向角后面定向角o o、r r；副切削刃副切削刃232

8、3副后面定向角副后面定向角o o 、r r副切削刃副切削刃1414副后面定向角副后面定向角o o 、r r sLsRrLrR=0180因此研究切削过程中的刀具角度，必须以刀具与工件的相因此研究切削过程中的刀具角度，必须以刀具与工件的相对位置、相对运动为基础建立参考系，这种参考系称工作对位置、相对运动为基础建立参考系，这种参考系称工作参考系。用工作参考系定义的刀具角度称工作角度。参考系。用工作参考系定义的刀具角度称工作角度。 1刀具工作参考系刀具工作参考系工作正交平面参考系工作正交平面参考系工作基面工作基面pre 通过切削刃选定点垂直于合通过切削刃选定点垂直于合成切削速度方向的平面成切削速度方向

9、的平面工作切削平面工作切削平面pse 通过切削刃选定点与切削刃通过切削刃选定点与切削刃相切，且垂直于工作基面的相切，且垂直于工作基面的平面。该平面包含合成切削平面。该平面包含合成切削速度方向速度方向kre=kr情况相反加工内表面时，低于工件中心高于工件中心切削刃选定点,-:2sin-,:+=+=ooooooooeeeehdhrhhA-+=rrrree角转了与工件轴线偏刀具进给方向-tan+=ffffffeeppdf中在(1-22)将其换算到正交平面内得到： 进给运动对工作角度的影响进给运动对工作角度的影响wfdftan=rwrfdfsinsintantan=进给运动对工作角度的影响进给运动对工作角度的影响-0000=+=ee由图可知： 进给运动对工作角度的影响进给运动对工作角度的影响dfvvcf/tan=切削层切削层为切削部分切过工件的为切削部分切过工件的一个单程一个单程所切除的工件材料所切除的工件材料。切削层的形状、尺寸直接影响切削过程的变形、刀具负荷切削层的形状、尺寸直接影响切削过程的变形、刀具负荷和刀具磨损。和刀具磨损。rDfhsin=(1-24)rpDabsin=(1-25)fabhApDDD=(1-23)ABEABCDEBCD三角形四边形四边形=人有了知识，就会具备各