第1章 刀具几何角度及切削要素课件

1、一、 切削运动和加工表面,金属切削刀具除工件上多余的（或预留的）金属，从而使工件的形态,尺寸精度表面质量都合乎预定要求，这样的加工称为金属切削加工。,第一节 切削运动与切削用量,为了切除工件上多余的金属,刀-工之间必须要有,1.切削运动,主运动,进给运动,2.加工表面,（1）待加工表面： 加工时即将被切割的工件表面。,（2） 已加工表面： 已被切去的多余金属而形成符合要求的工件新表面。,（3）过渡表面（或称切削表面）： 加工时由切削刃在工件上正在形成的那个表面；它是待加工表面和已加工表面之间的表面。,加工表面:,二、切削用量、切削时间与材料切除率,1. 切削速度Vc,Vc=dn/1000 (m

2、/s或m/min),d - 工件或刀具上某一点的回转直径 (mm) n - 工件或刀具的转速 (r/s 或 r/min),2. 进给量 f 进给速度 vf 和每齿进给量 fz 进给运动,使新的金属层不断投入切削,以便切完工件表面上全部余量的运动.,f - 每转进给量 (mm/r) Vf - 每秒进给量 (mm/s) fz - 每齿进给量 (mm/z),三者之间的关系: Vf = fn = fzzn (mm/s 或 mm/min),外圆柱表面车削时的切削深度可用下式计算 ap = (dw-dm)/2 (mm) dm-已加工表面直径，mm; dw-待加工表面直径，mm.,对于钻削： ap = dm

3、/2 (mm) （孔的半径）,3. 切削深度 ap:,已加工表面与待加工表面的垂直距离(mm),以上三点就是切削用量三要素,待加工表面,加工表面 （过渡表面）,已加工表面,B.孔加工：,麻花钻,第二节 刀具切削部分的基本定义,一. 刀具切削部分的结构要素,1.前刀面A: 切屑流过的表面,2.后刀面A: 与过渡表面相对的刀具表面,3.切削刃 S: 前刀面与后刀面相交线,4.刀尖: 主切削刃与副切削刃相交点,副后刀面 A,副切削刃 S,a) 刀契及刀契剖面形状,b) 刀尖形状,刀尖:,刀尖圆弧半径 r,钝圆半径 rn,刀契剖面：,二. 刀具角度的参考平面和参考系,1.刀具角度参考平面,基面 P 过

4、切削刃某点,垂直与主运动方向的平面.,切削平面 Ps 过切削刃某点,与切削刃相切,垂直与基面的平面.,主剖面 Po 过切削刃某点,垂直与基面和切削平面的平面.,法剖面 Pn 过切削刃某点,垂直与切削刃的平面.,进给剖面 Pf 和切深剖面 Pp,PrVc,PsPr,2.刀具的标注角度参考系,1） 主剖面参考系 ： Pr-Ps-Po,2） 法剖面参考系 ： Pr-Ps-Pn,3.进给、切深剖面参考系 ： Pr-Pp-Pf,刀具标注角度的三个参考系,PrPsP0,PrPsPn,PrPpPf,1.主剖面参考系里的标注角度 (Pr-Ps-Po),三. 刀具的标注角度, 前角。 前刀面与基面的夹角. (+

5、/-), 后角。 后刀面与切削平面的夹角. (0), 主偏角 切削平面与进给方向的夹角., 副偏角副切削刃与进给运动方向的夹角., 刃倾角s 在切削平面內测量主切削刃S与基面的夹角.(+/-),2.法剖面参考系里的标注角度 ( Pr-Ps-Pn ), 法前角n, 法后角n,3.进给,切深剖面参考系里的标注角度 (Pr-Pp-Pf), f f, p p,P0-P0,Ps,ISO 外圆车刀的标注角度,例：作图表示端面车刀的几何角度,P0-P0,r,r,pr,ps,例：作图表示切断车刀的几何角度,r,0,Po-Po,Po-Po,0,圆柱形铣刀几何角度,s,面铣刀的几何角度,第三节 刀具角度的换算,一

6、. 主剖面与法剖面内的角度换算,s,在直角三角形oac中：,主剖面前角0与法剖面前角n,在直角三角形abc中：,在直角三角形oab中：,主剖面后角0与法剖面后角n,s,在直角 odf 中：,在直角 oef 中：,在直角 oed中：,s,0,当=0时，=s,当=90时，= 0,二. 主剖面与其他剖面内的角度换算,当=90-r时，=p,当=180-r时，=f,第四节 刀具的工作角度,考虑合成运动和实际安装情况时,刀具的实际角度-刀具工作角度,一. 进给运动对工作角度的影响,二. 刀刃上选定点安装高低对工作角度的影响,三. 刀柄中心线与进给方向不垂直时工作角度的变形,第五节 切削层与切削方式,在各种

7、切削加工中,刀具相对于工件沿进给运动方向每移动 f (mm/r) 之后,一个刀齿正在切削的金属层。,垂直于过渡表面来测量的切削层尺寸。(mm) 当纵车外圆时, s = 0 hD = fsinr,沿过渡表面来测量的切削层尺寸。(mm) 当纵车外圆时, s = 0 bD = ap/sinr,切削层在基面内的面积. (mm2) AD = hDbD 对于车削 AD = hDbD = fap,1.切削层,2.切削厚度 hD,3.切削宽度 bD,4.切削面积 AD,AD,5.正切削与斜切削,正切削: 切削刃垂直于合成切削方向的切削方式.(直角切削),斜切削: 切削刃不垂直于合成切削方向的切削方式.(斜角切削),正切屑: fsinrap/sinr (=:对等屑),自由切削:只有直线形切削刃参加切削工作,副切削刃不参加切削工作的切削. 非自由切削:曲线形切削刃或主,副切削刃参加切削工作的切削.,7.正切屑和倒切屑,6. 自由切削与非自由切削,8.实际前角,流屑角：,习题二：,2.确定前刀面空间几何位置的角度有哪些？确定后刀面空间几何位置的角度有哪些？,3. 作图表示镗孔刀、切槽刀的几何参数。,习题三：,2.车削直径80mm，长200mm棒料外圆，若选用ap=4mm, f=0.5mm/r, n=240r/min, r=