金属切削刀具基本原理[ 1 ].pptVIP

第三章 切削过程及其控制;§3.1 金属切削基础;;;;2．工件切削中的表面;;;;;;;;二、刀具角度;;晓曝忧酒问隙烘苗油占是肃为懊亢匝忙滞斗撩耍兜逞壬矗堆熔衬俭殃例靶金属切削刀具基本原理[ 1 ]金属切削刀具基本原理[ 1 ];;;;(1)基面 Pr 基面是通过切削刃上选定点，垂直于主运动方向的平面。通常基面应平行或垂直于刀具上便于制造、刃磨和测量时的某一安装定位平面或轴线。 例如，普通车刀、刨刀的基面Pr，平行于刀具底面。钻头和铣刀等旋转类刀具，其基面Pr就是通过该点并包含刀具旋转轴线的平面，即刀具的轴向平面。;(2)切削平面 Ps 切削平面是通过切削刃上选定点与切削刃S相切，并垂直于基面Pr的平面。也就是切削刃S与切削速度方向构成的平面。 基面和切削平面十分重要。这两个平面加上以下所述的任一剖面，便构成不同的刀具角度参考系。;; ;(2)在切削平面Ps内的标注角度 刃倾角λs ：在切削平面内度量的主切削刃S与基面Pr的夹角。;(3)在基面Pr内的标注角度 1)主偏角kr：在基面Pr内度量的切削平面Ps与进给平面Pf的夹角。它也是主切削刃S在基面内的投影与进给运动方向之间的夹角。 ;;3.刀具的工作角度 上面讨论的外圆车刀的标注角度，是在忽略进给运动的影响并假定刀杆轴线与纵向进给运动方向垂直以及切削刃上选定点与工件中心等高的条件下确定的。 如果考虑进给运动和刀具实际安装情况的影响，参考平面的位置应按合成切削运动方向来确定，这时的参考系称为刀具工作角度参考系。 在工作角度参考系中确定的刀具角度称为刀具的工作角度。工作角度反映了刀具的实际工作状态。 由于通常进给速度远小于主运动速度，所以在一般安装条件下，刀具的工作角度近似地等于标注角度，如普通车削、镗削、端铣等。只有在进给运动引起刀具角度值变化较大时(如车螺纹或丝杠、铲背和钻孔时)才计算工作角度。; 1.进给运动对刀具工作角度的影响 (1)横车 ; 工作前角和工作后角分别为: γoe = γo + η αoe = αo – η 从上式可知，进给量 f 越大，η也越大，说明对于大进给量的切削，不能忽略进给运动对刀具角度的影响，如铲背加工时，η值很大，不能忽略。另外 d 随着刀具横向进给不断减小，因此η值随着切削刃趋近工件中心而增大。靠近中心时，η值急剧增大，工作后角αoe将变为负值。 ; (2)纵车 ; γfe =γf十η αfe =αf – η 上述角度变换可以换算到主剖面内： tanηo=tanη·sinkr γoe =γo十ηo αoe =αo – ηo 由上式可知η值与进给量 f 和工件直径 dw 有关。一般外圆车削的η值不超过30’～40’，因此可以忽略不计。但在车螺纹，特别是车大螺旋升角的多头螺纹时，η的值很大，必须进行工作角度的计算。; 2.刀具安装位置对工作角度的影响 （1）切削刃上选定点安装高低对刀具工作角度的影响 当切削刃上选定点安装得比工件中心高时，工作切削平面将变为Pse，工作基面变为Pre，在切深剖面P—P(仍为标注切深剖面)内的工作前角γpe 增大，工作后角αpe减小。 则刀具工作角度为： γpe=γp+θp； αpe=αp – θp ; 当切削刃上选定点安装得低于工件中心时，上述计算公式符号相反；镗孔时计算公式符号与外圆车削计算公式符号相反。; (2)刀柄中心线与进给方向不垂直对刀具工作角度的影响 当车刀刀柄与进给方向不垂直时，其工作主、副偏角将发生变化： kre=kr ? G； kre’=kr ’ + G 式中 G——进给剖面 Pf 与工作进给剖面 Pfe 之间的夹角，在基面Pr内测量。; 三、刀具材料 1. 刀具材料应具备的切削性能 切削时刀具要承受高温、高压、摩擦和冲击的作用，刀具切削部分的材料须满足以下基本要求： (1)较高的硬度和耐磨性 刀具材料的硬度必须比工件材料高，并具有良好的耐磨性，刀具材料的常温硬度要求在60HRc以上。 (2)足够的强度和韧性 刀具材料要能够承受冲击和振动的作用，不产生崩刃和断裂。 (3)较高的耐热性 刀具材料在高温作用下应具有足够的硬度、耐磨性、强度和韧性。 (4)良好的导热性和耐热冲击性能 刀具材料的导热性要好．有利于散热；耐热冲击性能要好，材料内部不得因承受热冲击的作用而产牛裂纹