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机械制造技术课件2刀具


1.2 金属切削刀具
1.2.1 刀具切削部分的基本定义
l 刀具结构及其几何形状

金 属 切 削 刀 l 切削部分组成 具 前刀面Ar
主后面Aa

? 刀具分类:按工种:车刀、铣刀、刨刀、滚刀等。 ? 按功能:车刀、切断刀、螺纹刀、偏刀、尖 刀、镗孔刀、成形刀等。 ? 结构形式:整体式、焊接式、机械安装式(压 板压紧)

主切削刃S 刀尖 副切削刃S?

副后面Aa ‘

l 刀具的静止参考系(Pr—Ps—Po系—正交 平面参照系) ? (1)静止参照系的假设条件:
主运动

加工表面

?
? ?

金 属 切 (2)辅助平面: 削 切削平面Ps:过切削刃上一点,与加工表面相切 刀 的平面。 基面Pr:过切削刃上同一点,与切削速度相垂直 具
正交平面

假定运动条件:进给量f=0 切削平面 假定安装条件:刀尖与工件回转中心等高; 刀杆方向与进给方向垂直。 进给运动

的平面。 正交平面Po(主剖面):过切削刃上同一点, 与切削平 和基面相垂直的平面。

l 刀具标角度的定义
? 刀具的标注角度是指静止状态下,在工程图上标注的刀具 角度。(下面以车刀为例介绍刀具的标注角度) ?1. 刀具标注前角γ0:在正交平面内测量的,前刀面与基面 的夹角。 ? 前角的标注:
加工表面

金 属 正负判断:前面于切削平面夹角小于90度为正,反 切 之为负 削 刀 具 前角的作用:前角↑ 切屑变形↓ 切削力↓ 刃口强
主运动 基面 r

度↓

前刀面磨损↓

导热体积↓

切削平面

刀具前角的选用:加工塑性材料选大前角,加工脆 进给运动 性材料、断续切削选小前角加工硬材料选用负前角 正交平面

2.刀具标注注后角α0:
? 在正交平面内测量的,后刀面与切削面的夹角。 ? 后角的标注:

金 属 切 削 刀 具

正负判断:后面与基面夹角小于90度为正,反之为 负 加工表面

后角的作用:后角↑ 后刀面与加工表面间的摩擦↓ 基面 后刀面磨损↓ 刃口强度↓ 导热体积↓
刀具后角的选用:粗加工选小后角 切削平面 精加工选大后角 选大前角时选小后角以增大刃口 强度
进给运动 楔角β 0 前刀面和后刀面之间所夹角度 正交平面

主运动

r

刀尖角ε 0 主切削刃和副切削刃所夹的角度

3. 主偏角Kr:在基面内测量的,主切削刃与进给方向的
夹角 ? 4. 副偏角Kr’:在基面内测量的,副切削刃与进给反方 向的夹角。
加工表面

金 属 切 削 刀 具

主偏角的作用:主偏角↑ 切削刃工作长度↓ 刀尖强 度↓ 导热体积↓ 径向分力↓ 刀具主偏角的选用:一般为30~75° 加工细长工件采用90~93 °

主运动

副偏角的作用:副偏角↑ 副后面与工件已加工表面 进给运动 摩擦↓ 刀尖强度↓ 表面粗糙度↑ 刀具副偏角的选用:一般为5~20° 正交平面 特殊要求可采用Kr‘=0 °的修光刃

主偏角κr 主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角

常用车刀主偏角形式

5. 刃倾角λS:
?

金 λS <0 ° 排向已加工表面; 属 λS =0 ° 前刀面上卷曲 切 削 (2)影响切入切出的稳定性 刀 (3)影响背向分力大小 具 刀具刃倾角的选用:
进给运动 正交平面 向

刃倾角的作用: 主运动 (1)影响排屑方向: λS >0 ° 排向待加工表面 ;

在切削平面内测量的,主切削刃与基面的夹角。刀尖 位于主切削刃最高点为正,反之为为负或为零.

切削平面

精加工取λS ≥0 ° 粗加工取λS <0 °

加工细长工件采用λS >0 °

刃倾角影响

6

副后角

副后角
过副切削刃 上选定点,在副 正交平面内测 量的副后刀面 和副切削平面 之间的夹角

l 刀具角度的选择原则:
? 1)粗加工塑性材料时,选择大前角γ0 ,小后 角α0,小主偏角Kr,较小或负的刃倾角λs;加 金 工脆性材料时可适当减小前角γ0;加工高硬度 难加工材料时,采用负前角(γ0<0°)。 属

切 削 ? 2)精加工时,一般选择较大后角α0,较小的 刀 前角γ0,非负的刃倾角(λs≥0°),加工细长 具 轴时选择大主偏角Kr。

例题:

金 属 切 削 刀 具

下图为外圆车削示意图,在图上标注: (1)主运动、进给运动和背吃刀量; (2 )已加工表面、加工(过渡)表面和待加工表面; (3)基面、主剖面和切削平面; (4)刀具角度?0=15?、?0=6?、Kr=55?、Kr?=45?、?s= 待加工表面 待加工表面 -10? 。
加工表面 加工表面 已加工表面

已加工表面

主运动

主运动

基面

基面
切削平面

切削平面
进给运动 正交平面 向 进给运动

正交平面

基面 基面 向

金 属 切 削 刀 具

主运动 主运动

已加工表面 已加工表面 加工表面 加工表面

待加工表面 待加工表面 切削平面 切削平面 Kr 切削平面
Kr Kr' Kr'

进给运动 进给运动

K
正交平面 正交平面

已加工表面 加工表面 主运动 待加工表面 基面

金 属 切 削 刀 具

K

切削平面

进给运动 正交平面 向

待加工表面 加工表面 主运动 主运动

已加工表面

切削平面

金 属 切 削 刀 具

K

基面 正交平面

进给运动




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