刀具切削部分的基本定义3 4刀具切削部分基本定义ppt课件.ppt

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1、机械制造技术基础太原理工大学机械工程学院2013-7-19第一章金属切削过程的基础知识第三讲机械制造技术基础1.1.3.2主剖面与任意剖面的角度换算图示，AGBE为通过主切削刃上A点的基面；Po（AEF）为主剖面；PP和Pf为切深、进给剖面；Pθ（ABC）为垂直于基面的任意剖面，它与主切削刃AH在基面上投影AG间的夹角为θ；AHCF为前刀面。求解任意剖面Pθ内的前角γθ：1.1基本定义主剖面与任意剖面的角度换算得（a）当°时,所以当时，可得切深前角γp：当时，可得进给前角γf：对式（a）利用微商求极值，可得最大前角γg:或1.1基本定

2、义最大前角所在剖面同主切削刃在基面上投影之间夹角θmax为：同理，可得任意剖面内的后角αθ：当时，当时，1.1基本定义1.1.4刀具工作角度如果考虑合成运动和实际安装情况，刀具的参考系将发生变化。按照切削工作的实际情况，在刀具工作角度参考系中所确定的角度，称为工作角度。由于通常的进给速度远小于主运动速度，因此，在一般的安装条件下，刀具的工作角度近似等于标注角度（误差不超过l%）。这样，在大多数场合下（如普通车、镗孔、端铣、周铣）不必进行工作角度的计算。只有在角度变化值较大时（如车螺纹或丝杠、铲背和钻孔时，研究钻心附近的切削条件或刀具特殊

3、安装时），才需要计算工作角度。1.1基本定义1.1.4.1进给运动对工作角度的影响（1）横车以切断车刀为例，在不考虑进给运动时，车刀主切削刃选定点相对于工件的运动轨迹为一圆周，切削平面Ps为通过切削刃上该点切于圆周的平面，基面Pr为平行于刀杆底面同时垂直于Ps的面，γo、αo为标注前角和后角。横车进给运动对工作角度的影响1.1基本定义当考虑横向进给运动之后，切削刃选定点相对于工件的运动轨迹为一平面阿基米德螺旋线，切削平面Ps变为通过切削刃切于螺旋面的平面Pse，基面也相应倾斜为Pre，角度变化值为η。工作主剖面Poe仍为平面。此时在工

4、作参考系（Pre、Pse、Poe）内的工作角度γoe、αoe为：横车进给运动对工作角度的影响1.1基本定义式中：η—合成切削速度角，它是主运动方向与合成切削速度方向之间的夹角。由定义知：式中：f—进给量；d—随着车刀进给而不断变化着的切削刃选定点处工件的旋转直径；η—随着切削刃趋近工件中心而增大的;在常用进给量下当切削刃距离工件中心1mm时，；再靠近中心，η值急剧增大，工作后角变为负值，而把工件挤断。严重时，被挤弯的心柱转压到刀具前刀面上，还会产生打刀现象。注意：在铲背加工时,η值很大，它是不可忽略的。1.1基本定义（2）纵车

5、图中，假定车刀λs=0，在不考虑进给运动时，切削平面Ps垂直于刀杆底面，基面Pr平行于刀杆底面，标注角度为γo、αo；考虑进给运动后，工作切削平面Pse为切于螺旋面的平面，刀具工作角度的参考系（Pse、Pre）倾斜了一个角η。纵车对工作角度的影响1.1基本定义1.1基本定义外圆车刀的工作角度则工作进给平面(仍为原进给剖面)内的工作角度为：,由合成切削速度角定义知：式中:f—进给量；dw—切削刃选定点在A点时的工件待加工表面直径。上述角度变化可以换算至主剖面内：由上式可知：η值不仅与进给量f有关，也同工件直径dw有关;dw越

6、小，角度变化值越大。实际上，一般外圆车削的η值不超过，因此可以忽略不计。但在车螺纹，尤其是多头螺纹时，η的数值很大，必须进行工作角度计算。1.1基本定义1.1.4.2刀具安装对工作角度的影响（1）刀尖安装高低对工作角度的影响如图示，当刀尖安装得高于工件中心线，工作切削平面将变为Pse，工作基面变为Pre，工作角度也发生了变化。在背平面（Pp-Pp为标注背平面）内角度变化值θp为：式中：h—刀尖高于工件中心线的数值（mm）；dw—工件直径（mm）。刀尖安装高低对工作角度的影响1.1基本定义则　　　　　　　　　　　注

7、意：当刀尖低于工件中心线时，上述计算公式中符号相反；镗孔时计算公式同外圆车削相反。上述都是在刀具的背平面(Pp—Pp)内的角度变化，还需换算到工作主剖面内：1.1基本定义（2）刀杆安装倾斜对工作角度的影响如下图所示，车刀刀杆与进给方向不垂直时，工作主偏角和工作副偏角将发生变化：式中:G—假定进给剖面与工作进给剖面之间的夹角，在基面内测量。即进给运动方向的垂线和刀杆中心线间的夹角。刀杆中心线不垂直于进给方向1.1基本定义1.1.5切削层参数与切削形式1.1.5.1切削层参数各种切削加工的切削层参数，可用典型的外圆纵车来说明。如图示，车刀

8、主切削刃上任意一点相对于工件的运动轨迹是一条空间螺旋线。当λs=0时，主切削刃所切出的加工表面为阿基米德螺线旋面。工件每转一转，车刀沿工件轴线移过一段距离，即进给量(f，mm／r)。这时，切削刃从加工表面Ⅰ