东莞市鼎维机械教你切削运动与切削要素刀具切削部分基本定义

金属切削刀具的种类很多，结构、性能各不相同，但就其单个刀齿而言，可以看成是由外圆车刀的切削部分演变而来的，下面以外圆车刀为例，介绍刀具切削部分的基本定义。
　　（一）刀具切削部分的组成
刀具切削部分由刀面、切削刃构成。
1．前面（前刀面）Aγ　刀具上切屑流过的表面。
2．后面（后刀面）Aα　与工件上过渡表面相对的表面。
3．副后面（副后刀面）Aα′　与已加工表面相对的表面。
4．主切削刃S　前刀面与后刀面的交线。它承担主要切削任务。
5．副切削刃S　切削刃上除主切削刃以外刀刃，它承担部分切削任务。
6．刀尖 主、副切削刃汇交的一小段切削刃。

（二）刀具的标注角度参考系
标注角度参考系或静止参考系：在刀具设计、制造、刃磨、测量时用于定义刀具几何参数的参考系称为。
在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。
建立刀具标注角度参考系时不考虑进给运动的影响，且假定车刀刀尖与工件中心等高，车刀刀杆中心线垂直于工件轴线。
刀具标注角度参考系由下列参考平面所构成：
1．基面pr　过切削刃选定点垂直于该点切削速度方向的平面，车刀的基面可理解为平行刀具底面的平面。
2．切削平面ps　过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。
3．正交平面po　与正交平面参考系　过切削刃选定点同时垂直于切削平面与基面的平面称为正交平面。
pr、ps、po组成一个正交的正交平面参考系。
4．法平面
5．假定工作平面pf 、背平面pp

（三）刀具的标注角度
在上述三种不同的刀具标注角度参考系内，均可定义相应的刀具角度，但一般以采用正交平面参考系兼用法平面参考系较多。
　　1、 正交平面参考系内的标注角度
　　（1）前角 γo　正交平面中测量的前面与基面间的夹角。
　　（2）后角 αo　正交平面中测量的后面与切削平面间的夹角。
　　（3）主偏角κr　基面中测量的主切削平面与假定工作平面间夹角。

 

（4）刃倾角λs　切削平面中测量的切削刃与基面间的夹角。
上述四角就能确定车刀主切削刃及其前、后面的方位。
其中γo、λs两角可确定前面的方位，αo、κr两角确定后面的方位，κr 、λs两角可确定主切削刃的方位。
　　同时副切削刃及其相关的前、后面在空间的定向也需要4个角度，即副刃前角γｏˊ、副后角αoˊ副偏角κ′r 、副刃倾角λ′s ，它们的定义与主切削刃四角类似。
　　常用的刀具派生角度有：前刀面与后刀面之间的夹角称为楔角βo；主、副切削刃在基面上投影的夹角称为刀尖角εr。
刀具角度正负规定：　　前面与基面平行时前角为零；前面与切削平面间夹角小于90°时，前角为正；大于90时，前角为负。后面与基面夹角小于90°时，后角为正；大于90°时后角为负。
切削刃与基面（车刀底平面）平行时，刀倾角为零；刀尖相对车刀以底平面处于***高点时，刀倾角为正；处于***低点时，刀倾角为负。
　　主偏角、副偏角只有正值。派生角度只有正值。
2、其它参考坐标系内的标注角度
　　（四）刀具的工作角度
刀具标注角度都是在假定运动条件和假定安装条件下定义的，如果考虑合成运动和实际安装情况，则刀具的参考系将发生变化，刀具角度也发生了变化。
按照刀具工作中的实际情况，在刀具工作角度参考系中确定的角度称为刀具工作角度。
多数情况下，不必进行工作角度的计算，只有在进给运动和刀具安装对工作角度产生较大影响时，需考虑工作角度 。
1．进给运动对工作角度的影响
2．刀具安装高低对工作角度的影响
3．刀杆中心线与进给方向不垂直时对工作角度的影响
（五）切削层参数
切削层是由切削部分以一个单一动作所切除的工件材料层。
将通过切削刃基点并垂直于该点主运动方向的平面称为切削层尺寸平面，此平面是切削层参数的测量平面。
1．        切削层公称横截面积D
2．        切削层公称宽D
3．        切削层公称厚度
若车刀刀尖为主，副切削刃的实际交点，且λs=0°，κ′r =0°，则切削层公称横截面积为平行四边形。
切削层各有关参数间的关系为
hD=fsinκr bD=αp／sinκr AD=hDbD=αpf