第1章 金属切削的基本定义

第1章金属切削的基本定义Contents1.1切削运动与切削用量1.2刀具结构及几何参数1.4旋转刀具的几何角度1.5切削层参数与切削方式(BASICDEFINITIONOFMETALCUTTING(Cuttingmotionandcuttingregime)(Cuttingtoolangles)(Rotatingcuttingangles）(Parametersofcuttinglayerandcuttingmode)1.3刀具角度的换算(Toolangleconversion

)1.1切削运动与切削用量一、切削加工的概念通过机床提供的切削运动和动力，使刀具和工件产生相对运动，从而切除工件上多余的材料，以获得合格零件的加工过程。Themetalcuttingistheprocessinwhichtheexcessmetalonablankiscutoffbyacuttingtool,andformedintoarequiredpart.

在现代机械制造中，除少量零件采用精密铸造、精密锻造、粉末冶金等到方法直接获得零件外，大部分零件都要经过切削加工才能获得所需要的加工精度和表面粗糙度。Inmodernmanufacturingindustrial,mostofpartswhichmachinedprecisionandroughnessofmachinedsurfaceareformedbycutting,lestofthatareformedbyprecisioncasting,precisionforging,andpowdermetallurgyetc.·(Cuttingmotionandcuttingregime)(Whatismetalcutting?)机械制造技术基础

1)刀具和工件间要有形成零件结构要素所需的相对运动(cuttingmotion)。2)刀具材料的性能能够满足切削加工的需要(cuttingtoolmaterials)。

3)刀具必须具有一定的几何角度(cuttingtoolangles)。切削加工必须具备的基本条件

(basicrequirementsofmetalcutting)机械制造技术基础二、零件表面的形成(Formationofpartsurface)1.工件表面的形状(Shapeofpartsurface)零件的表面平面（plane）圆柱面（cylindricalsurface）特殊表面（specialsurface）成型表面（formedsurface）圆锥面（circularconicalsurface）Surfaceshapeofpart图1-1所示表面都属于线性表面，该表面是由一条线（母线）沿着另一条线（导线）运动而形成的轨迹。母线和导线统称发生线。母线与导线可互换的表面称为可逆表面，反之为不可逆表面。AsshowninFigure1-1,therearesomesimilarfeaturesthatthesurfacesofthepartsarelinealsurfaceformedbyarelativemotionthataline(generatrix)movesalonganotherline(lead).Thegeneratrixandtheleadarecalledgenerantline.Ifthegeneratrixandtheleadareinterconvert,theformedsurfacebythemiscalledreversiblesurface,onthecontrary,iscalledirreversiblesurface.2.工件表面的形成方法及所需运动（Formingofsurfaceoftheworkpieceanditsrequiredmotion）

图1-1构成机械零件外形廓形的常用表面1—平面2—圆柱面3—圆锥面4—螺旋面5—回转体平行面6—渐开线柱面Fig.1-1thesurfaceofpartinthemachine1—plane2—cylindricalsurface3—circularconicalsurface4—helicoid5—spheroid6—involute图1-2零件表面的形成(Formationofsurfaceofparts)1—母线(generatrix)2—导线(lead)Fig.1-3母线原始位置变化时形成的不同表面Thesurfaceformedbythepositionchangeofgenertrix1—母线与轴线平行(thegenertrixisparalleltotheaxis)

2—母线与轴线相交(thegenertrixintersectstheaxesatapoint)

3—母线与轴线异面(thegenertrixandtheaxesarenotinsameplane)（1）轨迹法（tracing）切削刃与被加工表面为点接触，接触点按一定规律的轨迹运动形成发生线（一般为母线），采用轨迹法形成发生线需要一个独立的成形运动。Intracing,thecuttingedgetouchestheworkingsurfaceatapointmovingalongthegeneratrix,whichneedsaindependentformingmotion.

机床上形成发生线的方法主要有四种：

Therearefourmethodsofformingthegenerantline.（2）成形法（Forming）切削刃为一条切削线，与要形成的发生线完全一致，不需要专门的成形运动。Informing,thecuttingedgeaccordswiththegeneratrix,thespecialformationmotionisunnecessary.

（3）相切法（tangency）采用旋转刀具加工时，在垂直于刀具轴线的端面内，切削刃可以看成一个切削点，切削时刀具除了绕自身轴线的旋转外，它的轴线还需要按一定的规律作轨迹运动，此时切削点运动轨迹的下包络线就形成了发生线，用相切法形成发生线需要两个独立的成形运动。Intangency,thecuttingtoolrevolvesarounditsaxesandmovesalongthegeneratrix,thegenerantlineistheenvelopinglineofthetraceofapointoncuttingedge,thetangencyneedstwoindependentformationmotions.

（4）展成法

(generating)刀具切削刃的形状为一条切削线，它与需要形成的发生线不吻合，切削时，刀具切削线与发生线相切触，切削线包络出发生线，需要一个复合运动。

Ingenerating,thecuttingedgeisnotaccordwiththegenerantlinebutistangentialtothegenerantline,thegenerantlineistheenvelopinglineofcuttingedge,thegeneratingneedsacombinationmotion.Schoolofmechanicalengineering

第1章金属切削的基本定义

三、工件加工表面(Surfaceonworkpiece)

待加工表面——

工件上即将切除的表面.Workpiecesurfacetobecut——thesurfacefromwhichtheexcessmetalwillbecutoff.2.已加工表面——工件上已经切除而形成的新表面.Machinedsurface——surface—thenewsurfacefromwhichtheexcessmetalhasalreadybeencutoff.3.过渡表面——工件上正在切削的表面，介于已加工表面和待加工表面之间.Cuttingsurface——thesurfacethatisbeingcut.workpiecesurfacetobecut

cuttingsurface

machinedsurface

四、切削运动

(cuttingmotion)

1.主运动

(mainmotion)由机床提供的刀具与工件间主要的相对运动，使刀具切削刃切入工件材料的运动。速度最高、消耗功率大、通常只有一个,不考虑进给运动的条件下，切削刃上选定点相对于工件的瞬时运动方向.Itisthemostnecessaryandimportantmotionintheprocessofremovingtheexcessmetalfromtheworkpiece.Ingeneral,itistakenasthemaximumcuttingspeedontheworkpieceorcutterandutilizesthemostmachinepower.Thereisonlyonemainmotioninacuttingprocess.Forturningandboring,themainmotionisrelativerotationbetweenworkpieceandcuttingtool.

2.进给运动

(feedmotion)使主运动能够连续进行，切除工件上多余材料,形成满足一定要求的已加工表面的运动，或者定义为保证切削加工过程得以持续进行所需的运动。进给运动可以是连续的运动，也可以是间歇的运动。Feedistheratewhichthecuttingtooladvancesintotheworkpiece.Itmakesthecuttingprocesscontinuesothatthemachinedsurfaceisproduced.Feedmotionmaybecontinuousmotionorintermittentmotion.3.合成切削运动(Combinationofcuttingmotionandcombinedspeed)当主运动与进给运动同时进行时，由主运动和进给运动合成的运动。刀具切削刃上选定点相对于工件的瞬时合成运动方向，其速度为合成切削速度，该速度方向与过渡表面相切。Whenthemainmotionandthefeedingmotionarecarriedoutsimultaneously,therelativemotionofacertainpointonthecuttingedgeagainsttheworkpieceisreferredtoasthecombinationofcuttingmotions.Thecombinedspeedisequaltothevectorsumofthemainmotionplusthefeedingspeed,namely.Fig.1-4(1)Cuttingmotionsinturning,planning

Fig.1-4(2)Cuttingmotionsindrilling,milling,grinding(e)Drilling(e)Grinding(e)Endmilling(e)Slabmilling1.切削速度

【定义】刀具切削刃上选定点相对于工件主运动的速度(Therelativespeedbetweenthemainmotionandthecertainpointoncuttingedge)。【计算方法】由于切削刃上各点的切削速度可能是不同，主运动为旋转运动时常用最大切削速度代表刀具的切削速度。(Inmostcuttingprocessesthemainmotioniscircularmotion.Forcircularmotionthecuttingspeedis)（Cuttingspeed）（m/sorm/min）（1-1）——diameterofworkpieceorcutter(mm);

——thenumberofrevolutionpersecondorperminute(r/sorr/min).Where：五、切削用量

(cuttingregime)2.进给量

在主运动每转一转或每一行程时，刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，单位是mm/r(用于车削、镗削等)或mm/d。str(毫米/双行程)(用于刨削、磨削等)，进给量表示进给运动的速度。进给运动速度还可以用进给速度（单位mm/s)或每齿进给量(用于铣刀、铰刀等多刃刀具，单位是mm/齿)表示。Feedistherelativedisplacementbetweentheworkpieceandthecutteralongthedirectionoffeedingmotionperrevolutionorperstock.mm/r(Thetoolortheworkpiecereciprocates,suchasplanning)ormm/d.str.(doublestroke)(Thetoolortheworkpiecerotates,suchasturning,grinding,drillingetc.).Formultipleteethcuttingtoolssuchasmillingcutterreamer,broach,gearhobetc.feedmaybemeasuredinmillimeterspertooltooth.Obviously

（feed）——Speedofmainmotion(mm/s);——thenumberoftoolteeth.

where

3.背吃刀量

在垂直于主运动方向和进给方向的工作平面内测量的刀具切削刃与工件切削表面的接触长度。它是主切削刃的工作长度在包含主运动和进给运动速度的平面的垂线上的投影长度。对于外圆车削，背吃刀量为工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm。Blackengagementofthecuttingedgeisthelengthofinterfaceofthecuttingedgeandworkpiece,whichismeasuredintheplanethatisperpendiculartothedirectionofmainmotionandfeeding.Forturningandplanning,theblackengagementofthecuttingedgeisequaltothenormaldistancebetweenthemachinedsurfaceandtheworkpiecetobecut.(Blackengagementofthecuttingedge)Forcylindricalturning（1-3）

——Diameterofworkpiecesurfacetobecut(mm)；

——diameterofmachinedsurface(mm)。

WhereFordrilling（1-4）

1.2

刀具结构及几何参数一、刀具结构(Theelementsofturningcuttingtool)42635171——前刀面（rakeface）2——主后刀面（majorflank）3——副后刀面（minorflank

）4——主切削刃（majorcuttingedge）5——副切削刃（minorcuttingedge）6——刀尖（toolnose）7——刀柄（toolarbor）Figure1-5workingpartoftypicalturningtool二、刀具静止参考系（Referencesystemforthemarkedanglesofcuttingtool）用于定义刀具设计、制造、刃磨和测量时刀具几何参数的参考系。该参考系基于以下假设：

（Thereferencesystemformarkedanglesofcuttingtoolisthereferencesystemwhichisusedfordesigning,manufacturing,sharpening,andmeasuringthegeometricparametersofcuttingtool）。Foranycuttingtoolsomeworkingconditionscanbepredeterminedinadvance:(1)运动条件假设（Predeterminedconditionformotion）

只考虑主切削速度及进给运动的方向，不考虑大小；（Assumethedirectionofmainmotionisthedirectionofcuttingspeed,feedingmotionisnottakenintoconsideration.）(2)安装条件假设（Predeterminedconditionforsetup）

假定切削刃上任意点都与工件中心等高，且刀具的安装基面水平并垂直于进给方向。（Assumethebaseplaneoftoolforgrindingandsetuptobenormaltothecuttingedgeplaneorparalleltothereferenceplane.）

【基面Pr】(Toolreferenceplane)

过定点垂直于合成切削速度向量的平面。车刀基面是车刀的安装面。【切削平面Ps】(Toolcuttingedgeplane)在刀刃上选定点与工件的过渡表面相切的平面。此时的Ps包含了刀刃在其选定点的切线和切削速度向量。或者定义为：过定点的切削刃的切线与切削速度向量组成的平面。【正交平面Po】(Mainsectionormainsectionreferencesystem

)过主切削刃上选定点并垂直于切削平面和基面的平面。或过主切削刃上选定点并垂直于切削刃在基面上投影的平面。【法平面Pn】(Normalsectionandnormalsectionreferencesystem)过主切削刃上选定点并垂直于切削刃或主切削刃在该点的切线的平面。【背平面Pp、假定工作平面Pf】(Transversesection,longitudinalsection)过主切削刃上选定点平行于刀杆轴线并垂直于基面的平面。过主切削刃上选定点同时垂直于刀杆轴线和基面的平面。正交平面、法平面、假定工作平面和背平面又统称为测量平面，用不同的测量平面分别与基面、切削平面组合就形成不同的参考坐标系，包括正交平面参考系、法平面参考系、假定工作平面和背平面参考系。各参考坐标平面的位置及相互关系如下页表所示。（a）mainsectionsystemandnormalsectionsystem(正交平面与法平面参考系)（a）transversesectionorlongitudinalsectionsystem(假定工作平面与背平面参考系)BaseplaneoftoolarborDesignatedpointoncuttingedgeBaseplaneoftoolarborDesignatedpointoncuttingedge

Pn

Po

Ps

vf

v

90°

90°

Pr

切削刃上选定点

安装基面

90°

vf

v

Pf

Pp

Pr

刀刃上选定点

安装基面

90°

90°

90°

90°

90°

90°

ReferenceSystem(参考系)Mainsectionsystem(正交平面系)

Normalsectionsystem(法平面系)transversesectionorlongitudinalsectionsystem(假定工作平面及背平面系)Composition(基本组成)Toolreferenceplane（基面Pr）Toolcuttingedgeplane(切削平面Ps)longitudinalsection(背平面Pp)Mainsection(正交平面Po)Normalsection(法平面Pn)transversesection(假定工作平面Pf)Relation-Ship(相互关系)(1)Pr⊥v(2)visinPs(3)Psistangentialtothecuttingedgeonthedesignatedpoint(4)Pr⊥Ps(5)Po⊥PrPo⊥Ps(6)Poisperpendiculartotheprojectionofthecuttingedgetnthetoolreferenceplane(垂直于主切削刃在基面内的投影)(5)WhenPn⊥

Ps,Pn⊥Pr,thePnandPoareinaplanePn⊥PsPn⊥Pr(Pn和Po重合为同一平面)(5)Pr、Pp、Pfareperpendiculartooneanother.(Pr、Pp、Pf组成空间直角坐标系)(6)WhenPf⊥Ps,PsandPpareinaplane.(Pf⊥Ps时，Ps与Pp重合为同一平面)三、刀具标注角度(markedanglesofthecuttingtool)刀具的标注角度是指刀具上的切削刃、刀面与参考系中各参考平面间的夹角，用以确定切削刃、刀面的空间位置。下面根据刀具几何角度的作用给予介绍：Markedanglesofthecuttingtoolaretheazimuthanglesbetweenthecuttingedgeandthetoolsurfacedeterminedinthereferencesystemformarkedangles,whichcandeterminethepositionofthecuttingedgeandtoolsurfaceinthereferencesystem.Basedontherollofthemarkedangles,somemarkedanglesinthemainreferencesystemaredescribed.

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第1章金属切削的基本定义

1.确定刀具主切削刃空间位置的几何角度Toolcuttingedgeinclinationangle—theincludedanglebetweenthemajorcuttingedgeandthetoolreferenceplane,whichismeasuredinthetoolcuttingedgeplane.

Cuttingedgeangle—theincludedanglebetweentheprojectionofthemajorcuttingedgeonthetoolreferenceplaneandthedirectionoffeeding.Itisnegativeifthetoolnoseisthelowestpointonthecuttingedge.Anditispositiveifthetoolnoseisthehighestpointonthecuttingedge.Itiscalledorthogonalcuttingifthecuttingedgeisparalleltothetoolreferenceplane.2.确定刀具主前刀面Aγ和主后刀面Aα空间位置的几何角度Rakeangle——theincludedanglebetweentherakefaceandthetoolreferenceplane,whichismeasuredinmainsectionwhichpassesthoughthedesignatedpointonmajorcuttingedge.Clearanceangle——theincludedanglebetweenthemajorflankandthetoolcuttingedgeplane,whichismeasuredinmainsectionwhichpassesthoughthedesignatedpointonmajorcuttingedge.

3.确定刀具副切削刃空间位置的几何角度4.确定副后刀面Aα空间位置的几何角度

Minorcuttingedgeangle—theincludedanglebetweentheprojectionoftheminorcuttingedgeonthetoolreferenceplaneandthedirectionoffeeding.Minorclearanceangle——theincludedanglebetweentheminorflankandthetoolcuttingedgeplane,whichismeasuredinminorsectionwhichpassesthoughthedesignatedpointonminorcuttingedge.

5.派生角度(Derivativeangles

)Wedgeangle——theincludedanglebetweentherakefaceandthemajorflank,whichismeasuredinmainsectionwhichpassesthoughthedesignatedpointonmajorcuttingedge.Toolincludedangle——theincludedanglebetweentheprojectionofmajorcuttingedgeandminorcuttingedge,whichismeasuredintoolreferenceplane.

Toolapproachangle——theincludedanglebetweentheprojectionofmajorcuttingedgeontoolreferenceplaneandthenormallineoffeedingdirection.一般情况下，刀具工作图上需要标注的基本角度有6个：其他角度可以通过上述角度派生出来特殊刀具（铣刀、成形车刀）角度的标注可规定采用法平面、假定工作平面、背平面中标注前后角。车刀的角度如前所述，刀具的标注角度是在忽略进给速度的影响，且刀具安装在理想工作位置的情况下确定的。当刀具进入工作状态后，选定点的实际切削速度的方向以及刀具的实际安装位置相对于假定的理想状态发生了变化，由此而建立的工作参考系(动态参考系)相对于标注参考系(静态参考系)在空间位置上也相应改变，因此刀具的实际切削角度(即刀具的工作角度)和标注角度不一样。

Asstatedabove,allthemarkedanglesforcuttingtoolsaretheanglesunderthepredeterminedconditionsthatthefeedingmotionisnottakenintoconsiderat-ionandthepositiontosetupisideal.Whenthepredeterminedconditionsarechanged,thereferencesystemforcuttingwillalsobechanged.Theanglesdeterminedbythereferencesystemincuttingarecalledworkingangles.四、刀具的工作角度（workinganglesofcuttingtool）(1)横向进给的影响（Influenceoftransversefeedingmotion）。如图1.8所示，横向走刀车槽或切断时，切削刃上选定点A的实际切削速度为。在假定工作平面(进给平面)内，相对于偏转角度；A点的运动轨迹为阿基米德螺旋线。由于方向的偏转，故其工作前、后角分别为：1.进给运动的影响(Influenceoffeedingmotiononworkingangles)

图1-8横向进给运动对工作角度的影响

Influenceoftransversefeedingmotiononworkingangles结论（conclusion）

在横进给车削中，当进给量一定时，随着切削刃不断趋近工件中心(即不断减小)，其工作前角不断增大，工作后角不断减小。当刀尖接近工件中心时，工作后角迅速减小，最容易因后面和工件过渡表面剧烈摩擦而崩刃，应当引起充分重视。以横进给为主工作的刀具(如切断刀、车槽刀和径向成形车刀等)，应当适当加大标注后角。

(2)纵向进给的影响(Influenceoflongitudinalfeedingmotion

)

如下页图示，纵向走刀车外圆时，主切削刃上选定点A的合成切削速度。在假定工作平面(进给平面)Pf内，相对于偏转角度，因此，选定点A处的工作侧前角和工作侧后角分别为Fig.1-5workinganglesinturning换算到正交平面内：结论:

纵向车削时，主切削刃的工作前角比标注前角增大，工作后角比标注后角减小(副切削刃情况刚好相反)。在纵车外圆时，由于工件进给量相对于直径很小，故因纵向进给运动而引起的刀具角度变化也很小，可忽略不计；在车螺纹(尤其是车多头螺纹)时，由于工件直径相对于进给量较大，纵向进给运动对刀具角度的影响就不容忽视，应该适当加大主切削刃后角和副切削刃前角，或者采用斜刀垫使刀具后面偏离工件过渡表面。Conclusions:Thesmallerthediameterd,thegreaterthevaluechangedintheangle.Inpractice,thevalueofuf

isnomorethan30’~40’,andcanbeneglected.Inscrewcutting,especiallyinscrewcuttingofmultiplethreads,thevalueofufisquitelarge,itsworkinganglesmustbecalculated.2.安装位置的影响（Influenceofsetupforcuttingtoolonworkingangles）

(1)刀尖高低的影响（influencelocatingpositionfortoolnoseonworkingangles）。安装位置高于(或低于)工件中心(如图l.7所示为安装位置偏高的情况，0°)时，即使不考虑进给运动的影响，该点主运动速度方向也将在背平面内相对于工件中心高处偏转角度，从而导致工作参考系相对于静参考系在内相应偏转角度.

Whenthetoolnoseishigherthanthecenterlineofworkpiece,thelongitudinalworkingrakeanglewillbeincreasedandthelongitudinalclearanceanglewillbedecreased.

Fig1-10Influenceoflocatingpositionfortoolnoseonworkingangles则选定点的工作背前角和工作背后角为：注：当安装位置偏高时，用上边符号；当安装位置偏低时，用下边符号。

选定点背平面内的前、后角变化量转换到起正交平面内时，前、后角变化量为

式中：H——刀杆高度(mm)。如右图所示，刀杆安装倾斜将直接引起车刀的工作主偏角和工作副偏角变化。whenthecenterlineofthetoolbarisnotperpendiculartothedirectionoffeeding,themajorandminorcuttingedgeangleswillvarywiththeincludedanglebetweenthenormallineofthefeedingdirectionandthecenterlineofthetoolbar.(2)刀杆位置的影响（Influenceofthedirectionforthecenterofthetoolbaronworkingangles）Fig.1-11Influenceofthedirectionforthecenterofthetoolbaronworkingangles一.刀具角度换算的目的（whydoweconvertthetoolangle）（1）为了刀具设计、制造和刃磨的需要，常常要知道正交平面内刀具标注角度与法平面以及假定工作平面、背平面参考系内的标注角度之间的换算关系。（2）特别是螺旋刃铣刀以及其它切削刃为曲线的复杂刀具，它们的标注角度不再正交平面内，其国家标准的参考角度却是在正交平面内的角度。1.3刀具角度的换算（Toolangleconversionindifferentsystem

）Itisnecessarytoconvertthemarkedanglefromonesystemtoanothersystemintooldesignandmanufacturing.i.e,amongmainsectionsystem,normalsectionsystem,transversesystemandlongitudinalsystem二、刀具角度换算的方法(Methodofconversionoftoolangle)1.立体几何的线面法(Solidgeometry)（1）正交平面和法平面间的换算(toolangleconversionfrommainsectiontonormalsection)

（图1）（2）任意剖面和正交平面间的换算（toolangleconversionfrommainsectiontoanysection）（图2）（1）（2）图1正交平面和法平面角度的关系Conversionoftoolanglesbetweeninmainsectionandinnormalsection

图2任意剖面内的角度关系Conversionoftoolanglesbetweeninthemainsectionandinarbitrarysection机械制造技术基础（3）（4）（5）(6)2.矢量法(vectoranalysis)(图3)图3刀具角度的矢量计算（7）机械制造技术基础化简得：（8）（9）（10）1.4旋转刀具的几何角度Theanglesofrotatingcuttingtool旋转刀具主要包括铣刀、孔加工刀具两大类，本节主要介绍螺旋圆柱铣刀及标准麻花钻的结构及几何角度。Thetypeoftherotatingcuttingtoolsincludesmillingcuttersandcuttingtoolsformachining,thissectionmainlydiscussestheanglesofhelicalmillingcutterandstandardtwistdrill.切削刃上各点的切削速度向量，都垂直于过该点并包含刀具旋转轴线的平面，因此切削刃上选定点的基面就是过该点并包含刀具旋转轴线的平面。Thecuttingspeedofcertainpointofcuttingedgeisperpendiculartotheplanethatpassesthroughthepointandtheaxisofthecutter.So

thecuttingtoolreferenceplane

istheplanethatpassesthroughthedesignatedpointofcuttingedgeandincludestheaxisofthecuttingtool.旋转刀具的结构具有以下特征：一、圆柱螺旋铣刀的几何角度（Theanglesofhelicalmillingcutter

）铣刀的标注角度参考系（Thereferencesystem）1）基面：通过切削刃上选定点包括铣刀轴线的平面。Toolreferenceplane：itistheplanewhichpassesthroughthedesignatedpointofcuttingedgeand

includestheaxisofthecuttingtool.2）切削平面：通过切削刃上选定点的圆柱切平面。Toolcuttingedgeplane:

itistheplanewhichpassesthedesignatedpointofcuttingedgeandis

tangentialtothecylindricalsurface.3）端剖面：通过切削刃上选定点垂直于轴线的剖面。Orthodoxsection:

itistheplanewhichpassesthroughthedesignatedpointofcuttingedgeand

isperpendiculartotheaxisline.

4）法剖面：通过切削刃上选定点垂直于该点切削刃切向矢量的平面Normalsection：

itistheplanewhichpassesthroughthedesignatedpointofcuttingedgeand

isperpendiculartothetangentline.图1.8圆柱铣刀的几何角度图1.10圆柱铣刀的静止参考系Thereferencesystemofhelicalmillingcutter2.铣刀的几何角度（Theanglesofhelicalmillingcutter

）1）前角：过切削刃上选定点的端剖面内测量的前刀面与基面的夹角。Rakeangle：theincludedanglebetweentherakefaceandthetoolreferenceplane,whichismeasuredinmainsectionwhichpassesthoughthedesignatedpointonmajorcuttingedge.2）后角：过切削刃上选定点的端剖面内测量的后刀面与切削平面的夹角。Clearanceangle:

theincludedanglebetweentheflankfaceandthecuttingplane,whichismeasuredinmainsectionwhichpassesthoughthedesignatedpointonmajorcuttingedge.3）法前角：过切削刃上选定点的法剖面内测量的前刀面与基面的夹角。Normalrakeangle:

theincludedanglebetweentherakefaceandthetoolreferenceplane,whichismeasuredinnormalsectionwhichpassesthoughthedesignatedpointonmajorcuttingedge.4）法后角：过切削刃上选定点的法剖面内测量的后刀面与切削平面的夹角。Normalclearanceangle:theincludedanglebetweentheflankfaceandthecuttingplane,whichismeasuredinnormalsectionwhichpassesthoughthedesignatedpointonmajorcutting5）刃倾角：Toolcuttingedgeinclinationangle：itequaltotheβ图1-11圆柱铣刀的角度Fig.1.11Theanglesofhelicalmillingcutter二、标准麻花钻的几何角度(Thestructureandangleofstandardtwistdrill

)1.标准麻花钻的结构(Thestructureofstandardtwistdrill

)标准高速钢麻花钻由工作部分(body)、颈部(neck)及柄部(shank)三部分组成。（1）工作部分(workingpart)——刀体(body)分切削部分(cuttingpart)和导向部分(guidingpart)，两个前刀面、两个后刀面、两个副后刀面、两个主刃、两个副刃、一个横刃，钻芯直径朝柄部方向递增。（2）柄部(theshank)夹持部分，有直柄(straightshank)和锥柄(tapshank)。（3）颈部(theneck)用于磨柄部时砂轮的退刀。图1-13麻花钻的结构和切削部分Standardtwistdrillelementstangshankneck2.麻花钻的静止参考系(Referencesystemforthemarkedanglesoftwistdrills

)基面：主切削刃上选定点的基面就是过该点并包含钻头轴线的平面切削平面：过主切削刃上选定点作主切削刃的切线与该点切削速度向量组成的平面。

正交平面：过定点同时垂直于切削平面和基面的平面。ToolreferenceplanePr:itisaplanewhichpassthroughadesignatedpointonthecuttingedgeandincorporatetheaxisofthetwistdrill.

ToolcuttingedgeplanePs:

itisaplanewhichpassthroughadesignatedpointonthecuttingedgeandistangentialtothecuttingsurface.Orthodoxsection

Po:

itisaplanewhichpassthroughadesignatedpointonthecuttingedgeandisperpendiculartothetoolreferenceplanePrandthetoolcuttingedgeplanePssimultaneously.机械制造技术基础端剖面：与麻花钻轴线垂直的平面，也是切削刃上任意点的假定工作平面，并垂直与该点的基面。Crosssection

Pt:

itisaplanewhichpassthroughadesignatedpointonthecuttingedgeandisperpendiculartotheaxisoftwistdrill,namely,theplaneisequaltothetransverseplanePfandisperpendiculartothetoolreferenceplane.机械制造技术基础3.麻花钻的角度(Anglesoftwistdrills)1）螺旋角：钻头外螺旋面与螺旋槽的交线上任意一点的切线与钻头轴线之间的夹角。

helixangle：itistheincludedanglebetweentheaxesandthetangencyofacertainpointoftheintersectedlinebetweentheoutfluteandtheinnerflute.

2）主切削刃上任一点m的螺旋角thehelixangleofacertainpointonmajorcuttingedge3)顶角

:两主切削刃在与他们平行的平面上投影的夹角.coneangle——itistheincludedanglebetweentheprojectionoftwomajorcuttingedgeintheplaneisparalleltothemajorcuttingedges.

4)主偏角

:主切削刃上选定点的基面上切削刃的投影与进给方向之间的夹角。

Cuttingedgeangle——theincludedanglebetweentheprojectionofthemajorcuttingedgeonthetoolreferenceplaneandthedirectionoffeeding.

5)前角:

主切削刃上选定点的正交平面上前刀面与基面的夹角。Rakeangle——theincludedanglebetweentherakefaceandthetoolreferenceplane,whichismeasuredinmainsectionwhichpassesthoughthedesignatedpointonmajorcuttingedge.6)后角:主切削刃上选定点的柱剖面的切平面（假定工作平面）内切削平面与后刀面的夹角。Clearanceangle——theincludedanglebetweenthemajorflankandthetoolcuttingedgeplane,whichismeasuredinmainsectionwhichpassesthoughthedesignatedpointonmajorcuttingedge.图1-14麻花钻的角度1.5切削层参数与切削方式Parametersofthecuttinglayerandcuttingmode切削层:

在各种切削加工中，刀具相对工件沿进给运动方向每移动一个进给量或移动一个每齿进给量，一个刀齿正在切削的金属层称为切削层，也就是相邻两个过渡表面之间所夹着的一层金属。Cuttinglayer:invariousmetalcuttingmethod,thecuttinglayeristhelayerofmetalofbeingcutbyateethwhenthecuttingtoolisdisplacedadistancealongthefeedingdirection,whichisfeedf(mm/rormm/d.str.),namely,thecuttinglayerisalayerofmetalbetweenthesurfaceIandII.切削层的形状和尺寸直接决定了刀具切削部分所承受的载荷大小及切屑的形状和尺寸，所以必须研究切削层界面的形状和参数。Itisnecessarytosearchtheshapeandmeasurementsofcuttinglayer,becausetheloadofworkingpartdecidedbywhich.一、切削层参数（parametersofthecuttinglayer）图1-15外圆