刀具几何角度第八组副本文档格式.docx

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前面与后面形成的交线，在切削中承担主要的切削任务；

⑸副切削刃Ｓ′：

前面与副后面形成的交线，它参与部分的切削任务；

⑹刀尖：

主切削刃与副切削刃汇交的交点或一小段切削刃。

图1—1所给车刀是有公共前面的，这大大简化了刀具的设计、制造和刃磨，原则上刀具的主、副切削刃是可以有单独前面的。

刀具角度参考平面与刀具角度参考系

为了保证切削加工的顺利进行，获得合格的加工表面，所用刀具的切削部分必须具有合理的几何形状。

刀具角度是用来确定刀具切削部分几何形状的重要参数。

为了描述刀具几何角度的大小及其空间的相对位置，可以利用正投影原理，采用多面投影的方法来表示。

用来确定刀具角度的投影体系，称为刀具角度参考系，参考系中的投影面称为刀具角度参考平面。

用来确定刀具角度的参考系有两类：

一类为刀具角度静止参考系，它是刀具设计时标注、刃磨和测量的基准，用此定义的刀具角度称为刀具标注角度；

另一类为刀具角度工作参考系，它是确定刀具切削工作时角度的基准，用此定义的刀具角度称为刀具的工作角度。

1．刀具角度参考平面

用于构成刀具角度的参考平面主要有：

基面、切削平面、正交平面、法平面、假定工作平面和背平面，如图1—2所示。

图1—2刀具角度的参考平面

⑴基面Pr：

过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面。

通常，它平行（或垂直）于刀具上的安装面（或轴线）的平面。

例如：

普通车刀的基面Pr，可理解为平行于刀具的底面；

⑵切削平面Ps：

过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面Pr的平面。

它也是切削刃与切削速度方向构成的平面；

⑶正交平面Po：

过切削刃选定点，同时垂直于基面Pr与切削平面Ps的平面；

⑷法平面Pn：

过切削刃选定点，并垂直于切削刃的平面；

⑸假定工作平面Pf：

过切削刃选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面Pr的平面；

⑹背平面Pp：

过切削刃选定点，同时垂直于假定工作平面Pf与基面Pr的平面。

2．刀具角度参考系

假定运动条件：

首先给出刀具的假定主运动方向和假定进给运动方向；

其次假定进给速度值很小，可以用主运动向量vc近似代替合成速度向量ve；

然后再用平行和垂直于主运动方向的坐标平面构成参考系。

即：

假定进给运动速度Vf=0

假定安装条件：

假定标注角度参考系的诸平面平行或垂直于刀具便于制造、刃磨和测量时定位与调整的平面或轴线（如车刀底面、车刀刀杆轴线、铣刀、钻头的轴线等）。

反之也可以说，假定刀具的安装位置恰好使其底面或轴线与参考系的平面平行或垂直。

即：

选定点与工件中心等高

刀具标注角度的参考系主要有三种：

即正交平面参考系、法平面参考系和假定工作平面参考系。

⑴即正交平面参考系：

由基面Pr、切削平面Ps和正平面Po构成的空间三面投影体系称为正交平面参考系。

由于该参考系中三个投影面均相互垂直，符合空间三维平面直角坐标系的条件，所以，该参考系是刀具标注角度最常用的参考系。

⑵法平面参考系：

由基面Pr、切削平面Ps和法平面Pn构成的空间三面投影体系称为法平面参考系。

⑶假定工作平面参考系：

由基面Pr、假定工作平面Pf和背平面Pp构成的空间三面投影体系称为假定工作平面参考系。

刀具的标注角度

描述刀具的几何形状除必要的尺寸外，主要使用的是刀具角度。

刀具标注角度主要有四种类型，即前角、后角、偏角和倾角。

１．正交平面参考系中的刀具标注角度

如图1—3所示，在正交平面参考系中，刀具标注角度分别标注在构成参考系的三个切削平面上。

图1—3正交平面参考系刀具标注角度

在基面Pr上刀具标注角度有：

主偏角κr──主切削平面Ps与假定工作平面Pf间的夹角；

副偏角κr′──副切削平面Ps′与假定工作平面Pf间的夹角。

在切削平面Ps上刀具标注角度有：

刃倾角λs──主切削刃Ｓ与基面Pr间的夹角。

刃倾角λs有正负之分，当刀尖处于切削刃最高点时为正，反之为负。

在正平面Po上刀具标注角度有：

前角γＯ──前面Ａr与基面Pr间的夹角。

前角γＯ有正负之分，当前面Ａr与切削平面Ps间的夹角小于900时，取正号；

大于900时，则取负号；

后角αO──后面Aα与切削平面Ps间的夹角。

以上五个角度κr、κr′、λs、γＯ、αＯ为车刀的基本标注角度。

在此，κr、λs确定了主切削刃Ｓ的空间位置，κr′、λs′确定了副切削刃Ｓ′的空间位置；

γＯ、αＯ则确定了前面Ar和后面Aα的空间位置，γＯ′、αＯ′则确定了副前面Ar′和副后面Aα′的空间位置。

此外，还有以下派生角度：

刀尖角εr──在基面Pr内测量的主切削平面Ps与副切削平面Ps′间的夹角，εr＝1800－（κr＋κr′）；

余偏角ψr──在基面Pr内测量的主切削平面Ps与背平面PＰ间的夹角，ψr＝900－κr；

楔角βＯ──在正平面Po内测量的前面Ar与后面Aα间的夹角，βＯ＝900－（γＯ＋αＯ）。

２．其它参考系刀具标注角度

在法平面Pn内测量的前、后角称为法前角和法后角，如图1—4所示

图1—4法平面参考系刀具标注角度

在假定工作平面Ｐf和背平面Pp中测量的刀具角度有：

側前角γf、侧后角αf、背前角γp和背后角αp。

如图1—5所示。

图1—5假定工作平面参考系刀具标注角度

上述各参考系平面及角度的定义归纳在表1—1中。

表1—1刀具各参考系与刀具角度定义

刀具组成

标注参考系

刀具角度定义

切削刃