刀具的几何参数及其作用.ppt

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1、§1-2刀具的几何参数一、刀具的类型金属切削刀具是完成切削加工的重要工具，它直接参与切削过程，从工件上切除多余的金属层。因为刀具变化灵活、收效显著，所以它是切削加工中影响生产率、加工质量和成本的最活跃的因素。在数控机床的自身技术性能不断提高的情况下，刀具的性能直接决定机床性能的发挥。根据用途和加工方法不同，刀具有如下几大类：(1)切刀类包括车刀、刨刀、插刀、镗刀、成形车刀、自动机床和半自动机床用的切刀以及一些专用切刀。一般多为只有一条切削刃的单刃刀具。(2)孔加工刀具是在实体材料上加工出孔或对原有孔

2、扩大孔径(包括提高原有孔的精度和减小表面粗糙度值)的一种刀具。如麻花钻、扩孔钻、锪钻、深孔钻、铰刀、镗刀等。(3)拉刀类在工件上拉削出各种内、外几何表面的刀具，生产率高，用于大批量生产，刀具成本高。(4)铣刀类是一种应用非常广泛的在圆柱或端面具有多齿、多刃的刀具。它可以用来加工平面、各种沟槽、螺旋表面、轮齿表面和成形表面等。(5)螺纹刀具指加工内、外螺纹表面用的刀具。常用的有丝锥、板牙、螺纹切头、螺纹液压工具以及车刀、梳刀等。(6)齿轮刀具用于加工齿轮、链轮、花键等齿形的一类刀具。如齿轮滚刀、插齿刀

3、、花键滚刀等。(7)磨具类用于表面精加工和超精加工的刀具。如砂轮、砂带、抛光轮等。(8)组合刀具、自动线刀具是根据组合机床和自动线特殊加工要求设计的专用刀具，可以同时或依次加工若干个表面。(9)数控机床刀具刀具配置根据零件工艺要求而定，有预调装置、快速换刀装置和尺寸补偿系统。(10)特种加工刀具如水刀等。二、刀具的结构几何参数金属切削刀具包含刀柄和切削部分，刀柄是指刀具上的夹持部分，切削部分是刀具上直接参加切削工作的部分。在某些刀具(如外圆车刀)上切削部分也称为刀头。有些刀具(如麻花钻)还有导向部分

4、。各类金属切削刀具切削部分的形状和几何参数，都可由外圆车刀切削部分演变而来，因此我们以外圆车刀为例研究金属切削刀具的几何参数。1．刀具切削部的组成如图所示，外圆车刀的切削部分包括以下要素：(1)前(刀)面切屑流过的刀面；(2)主后(刀)面与加工表面相对的刀面；(3)副后(刀)面与工件已加工表面相对的刀面；(4)主切削刃担任主要切削工作，由前刀面与主后刀面相交的棱边形成；(5)副切削刃担任少量切削工作，由前刀面与副后刀面相交的棱边形成；(6)刀尖主、副切削刃联接处的一部分切削刃，常指它们的实际交点。刀

5、具切削部分的组成要素在实际刀具上常见的刀尖结构有：2．刀具的几何参数2.1确定刀具切削角度的参考平面刀具要从工件上切下金属，就必须具备一定的切削角度，这些角度决定了刀具切削部分各表面的空间位置。如后图所示，图中标出宽刃刨刀的前角和后角，于是就确定了刨刀前刀面和后刀面的位置。但是刨刀的前角和后角需要在选定的参考平面作为坐标系的基础之后才能表明其大小。后图中所示的基面和切削平面就是选作坐标系的参考平面。由于大多数加工表面都不是平面，而是空间曲面，不便于直接用来作为参考平面，因此，将构造刀具角度坐标系的参

6、考平面定义如下。(1)基面pr通过主切削刃上选定点，垂直于该点合成切削运动向量的平面。(2)切削平面ps通过主切削刃上选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面。也就是切削刃的切线与合成切削运动向量构成的平面。显然，切削刃上同一点的基面与切削平面是互相垂直的。应该指出，上述切削平面和基面的定义是在刀具与工件的相对运动状态中给出的，是广义定义。根据上述定义分析刀具角度时，对于同一切削刃上的不同点，可能有不同的切削平面和基面，因而同一切削刃上各点切削角度的数值也就不一定相等。2.2刀具标注角度的参考系刀具的

7、标注角度是设计、制造和刃磨刀具所需要的角度。标注角度应在选定的参考平面所构成的坐标系中确定，它与刀具工作时的切削角度不同，标注角度的切削平面与基面的定义不考虑进给运动，因而，这时的切削平面ps只包含切削刃在其选定点的切线和切削速度向量，基面pr则是通过该点面垂直于切削速度向量的平面。除此之外，为了便于刃磨和检验刀具的标注角度，还应尽可能使刀具标注角度的参考平面和刀具的刃磨检验基准面一致，所以要根据不同刀具的情况，对刃磨检验时刀具的安装定位面做某些规定。实际上，除了由上述切削平面和基面组成的参考平面系

8、以外，还需要选一个用来标注和测量刀具前、后角度的平面，即“测量平面”。图中标注刨刀角度的N-N平面就是测量平面。它是垂直于刨刀直线切削刃的法剖面。通常，根据刃磨和测量的方便等需要，可以选用不同的平面作为测量平面。在切削刃上同一选定点测量其角度时，如果测量平面选得不同，刀具角度的大小也就不同。为定量地表示刀具切削部分的几何形状，必须把刀具放在一个确定的参考系中，用一组确定的几何参数确切表达刀具表面和切削刃在空间的位置，该几何参数就是刀具的几何参数。测量平面、切削平面和基