刀具应用几何角度的分析及..doc

目 录 1刀具几何角度 1 1.1正交平面参考系 1 1.2刀具的静态角度 2 1.2.1几种车刀几何角度图例 3 1.3.1角度变化原因 4 1.3.2角度变化规律 7 2车刀前角的分析与应用 9 2.1前角在加工中的作用 9 2.2前角大小的应用 12 2.3刃磨前角时的角度参考值 16 3车刀后角的分析与应用 16 3.1粗车时后角大小的分析与应用 16 3.2精车时后角大小的分析与应用 17 3.3加工脆性材料时后角的分析与应用 19 3.4实例 20 4车刀主偏角的分析与应用 21 4.1主偏角为90°车刀的分析与应用 21 4.2主偏角为75°车刀的分析与应用 24 4.3主偏角为45°车刀的应用 25 5车刀的其他角度的分析与应用 26 5.1车刀的副偏角 26 5.2刃倾角的分析与应用....................................................................................27 结论 29 致谢 30 参考文献 31 摘 要 在机械加工中，金属切削刀具的几何参数的合理选择直接影响到机械加工的质量、刀具耐用度、生产效率和加工成本。因此，机械加工中，正确选用刀具角度以及如何获得所选刀具角度的大小，尤其显得重要。俗话说：“三分工艺，七分刀具”，这充分说明刀具角度在机械加工中的突出地位。一把刀具切削性能的好坏主要取决与制造刀具的材料、刀具的结构、刀具切削部分的几何参数。其中刀具材料固然重要，但刀具材料和刀具结构确定之后，刀具切削部分的几何参数对切削性能的影响就成为十分重要的因素。 这些几何角度对车削过程影响很大，其中尤其是以前角、后角、主偏角、刃倾角、副偏角κr影响更为重要，科学合理的选择车刀的几何角度，对车削工艺的顺利实施，保证工件的加工质量起着决定性的作用。下面就着手分析刀具的几何角度及在加工中的应用。 关键词：前角;后角;主偏角;刃倾角;副偏角  1刀具几何角度 车刀是车工的主要切削刀具，但它也可以用于其他的切削加工，如镗削加工、铣削加工、刨削加工、钻削加工等。在切削加工中，车刀角度的好与不好，将直接影响加工生产率和加工质量，因此充分认识和了解车刀的结构及其相关要素。 1.1正交平面参考系 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，为了确定刀具上刀面及切削刃在空间的位置，首先应建立空间参考系。用来确定刀面和刀刃空间位置的正交平面参考系（如图1-1），即切削平面(Ps)、基面（Pr）、正交平面（Po）。 图1-1 正交平面参考系 测量平面的定义 名称 定 义 基面 过车刀主切削刃上某一选定点，并于该点切削速度方向垂直的平面 切削平面 过车刀主切削刃上某一选定点，并于工件的过渡表面相切的平面 正交平面 过车刀主切削刃上某一选定点，同时垂直于切削平面和基面的平面 1.2刀具的静态角度 刀具在正交平面参考系中定义的静态角度有前角（γ0）、后角（α0）、主偏角（κr）、副偏角（κr）、刃倾角（λs）、副后角（α′o）六个基本角度，如图（1-2）。 1.在正交平面内测量的角度有： 前角：前刀面与基面之间的夹角 后角：后刀面与切削平面之间的夹角 楔角：前刀面与后刀面之间的夹角 2.在基面内测量的角度有： 主偏角：主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角 （5）副偏角：副切削刃在基面上的投影与背离进给运动方向的夹角 （6）刀尖角：主切削刃和副切削刃在基面上的投影之间的夹角 3.在切削平面内测量的角度 （7）刃倾角：主切削刃与基面之间的夹角 1-2车刀切削部分主要角度 1.2.1几种车刀几何角度图例 【例1】90°外圆车刀角度，如图1-3所示。 图1-3 90°外圆车刀几何角度 【例2】镗孔车刀角度图，如图1-4所示。 图1-4 镗孔车刀几何角度 1.3角度变化及其变化规律 1.3.1角度变化原因 上述六个基本角度，即前角、后角、副后角、主偏角、副偏角、刃倾角是在两个假设条件下定义出来的，即运动条件和安装条件。 例如图1-5所示的切槽刀的γ0 、 α0 就是下面两个假设条件下定义出来的。 图1-5 切槽刀的γ0 、 α0 ①只有工件旋转运动，没有车刀进给运动； ②切槽刀安装时，其刀刃和工件中心等高，其刀身轴线和工件轴线垂直。 在这种条件下，其通过刀刃O点的切削速度v的方向垂直向上，通过刀刃O点的基面Pr成水平位置，切削平面Ps成垂直位置。而前角、后角就在主剖面Po内表示出来。 但车刀在工作时，这两个假设条件会被突破。要切下金属层，不仅有主运动，还必须有进给运动，这是其一；另外，车刀安装时也不可能百分之百地使刀尖和工件中心等高、刀身轴线和工件轴线垂直，总是将