车刀切削部分几何角度.doc

张家口煤矿机械制造技工学校教案
第 课 编号：QD-0507-02
科 目
车工工艺学
学 时
2
授课班级
08高级数控班
课 题
§1.2（四）车刀切削部分的几何角度
授课日期
09.3.10
教
学
目
的
掌握：车刀六个基本角度和两个派生角度
车刀基本角度的初步选择
教学
重点
难点
重点：六个基本角度及基本角度的初步选择
难点：基本角度概念,前角与刃倾角的区分
教

学

过

程
一.课题导入： 10分
（一）、讲评作业；
（二）、复习提问：
确定车刀的辅助平面，切削平面、基面、正交平面。
二.讲授新课 65分
为使学生尽快领会车刀基本角度概念，讲授中，适时利用挂图、模型和车刀实物进行讲解。
基本角度的初步选择,联系学生在实习工厂实习的实际情况,通过日常生活的实例,引导学生加深理解。
三.总结答疑 ： 10分
总结本次课重点、要点；回答学生的疑问，结合难点,解疑释惑。
四.布置作业： 《习题册》 5分
五.课后分析：
任课教师：王颖博 教研组长： 科长：
09年 03 月01 日 年 月 日 年 月 日
步骤
内 容
备 注
一

二

三

四

五

课题导入：
（一）、讲评作业；《习题册》P4、第三题、3
（二）、复习提问：确定车刀的辅助平面，切削平面、基面、正交平面；
切削平面：通过切削刃上某选定点切于工件过渡表面的平面。
正交平面：通过切削刃上某选定点，同时垂直基面和切削平面的平面。
基面：通过切削刃上某选定点,垂直于该点切速度方向的平面。

讲授新课：
§1.2车刀
（一）、车刀切削部分的几何角度
车刀切削部分六个基本角度 :(1)前角(γο)
(2)主后角(αο)
(3)副后角(αο’)
（4)主偏角(κr)
(5)副偏角(κr’)
(6)刃倾角(λѕ)
两个派生角度: （1)楔角(βο)
(2)刀尖角(εr)
在pο内测量的角度:
1.前角(γο) 在正交平面内，前刀面与基面间的夹角。
γο影响：刃口锋利程度、强度
切削变形
切削力
γο↑: 刃口锋利
减少切削变形
切削省力
切屑排出顺利
负前角: 增加切削刃强度
切削刃耐冲击

2.主后角(αο)在正交平面后刀面与切削平面间的夹角。
3.副后角(αο’)在副正交平面内,副后刀面与切削平面间的夹角。
αο作用：减少车刀后刀面与工件过渡表面的摩擦。
αο’ 作用：减少车刀副后刀面与工件已加工表面的摩擦。
γο、αο的正负：在主正交平面中，前刀面与切削平面间夹角<900，前角为正；>900前角，为负；=900，前角为零。后刀面与基面夹角<900，αο为正；>900，αο为负；=900，αο为零。

在基面内测量的角度:
4.主偏角(κr) 主切削刃在基面上的投影与进给方向间的夹角。

κr=900主要作用：改变主切刃的受力、散热情况。
受力情况、以上图κr=900 κr=750画受力图说明，若1000N的力作用于κr=900车刀，其刀刃上的轴向力基本为1000N，径向力近似为0；若1000N的力作用于κr=750车刀，其刀刃上的轴向力约为966 N,径向力约为259N。
散热情况、κr大，刀头体积小,散热慢;
κr小，刀头体积大,散热快。
5.副偏角(κr’) 副切削刃在基面上的投影与背离进给方向间的夹角。
主要作用:减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦。
在切削平面内测量的角度:
6.刃倾角(λѕ) 在切削平面内,主切削刃与基面间的夹角。
主要作用:控制排屑方向。
λѕ为负时，可增加强度,车刀受冲击时保护刀尖。
正值
λѕ 负值
零度

+λѕ 切屑排向待加工表面,切屑不易擦毛已加工表面。工件表面粗糙度小,刀尖强度差。
-λѕ -λѕ 切屑排向已加工表面，易擦毛已加工表面,刀尖强度好。
λѕ=00 切屑沿垂直于主切削刃方向排出。
尤其断续切削时, +λѕ刀尖易损；-λѕ刀尖强度好。

7.楔角(βο) 在主截面内,前刀面与后刀面间的夹角。
影响刀头强度。
βο=900－(γο+αο)

8．刀尖角(εγ) 主切削刃和副切削刃在基面上投影间的夹角。
εγ=1800－(κr、+κr’)

（二）、车刀主要角度的初步选择
1.前角(γο)
工件材料
γο数值与 加工性质 有关
刀具材料
选择原则：
软→选较大γο
硬→选较小γο
（1）工件材料
塑性材料→选较大γο
脆性材料→选较小γο

粗加工,尤其是车有硬皮的铸、锻件 →选较小γο
（2）加工性质
精加工,为减小Rα →选较大γο
刀具材料强度、韧性较差(如硬质合金) →选较小γο
（3）刀具材料
刀具材料强度、韧性较好(如高速钢) →选较大γο
γο参考值见P11表1-2。

2.后角(αο)
αο太大会降低切削刃和刀头强度；
αο太小会增加后刀面与工件表面的摩擦。
硬质合金αο=50～70
粗加工取较小αο
高速钢αο=60～80

硬质合金αο=80～100
精加工取较大αο
高速钢αο=80～120
3.副后角(αο’)
一般与αο相同
切断刀αο’为保证强度αο’取很小值αο’=10～20。
4.主偏角(κr)
车刀常用主偏角有450、600、750、900，选择κr首先考虑工件形状。
加工台阶轴 κr=890～930
中间切入工件 κr=450～600
5.副偏角(κr’)
减小κr’可减小工件表面粗糙度，κr’太大，使εγ减小，影响刀头强度.
一般, κr’取60～80，
加工中间切入工件 κr’=450～600。
6.刃倾角(λѕ)
一般车削(工件圆整,切削层厚度均匀)取λѕ =00；

断续切削
λѕ取负值增加刀头强度；
强力切削

精车λѕ取正值。

总结答疑：
（一）、六个基本角度: γο、αο、αο’ 、κr、κr’ 、λѕ及其定义。
（二）、基本角度的初步选择。
（三）、在答疑过程中若学生不问，采取启发、诱导的方法设疑、答疑。

布置作业
《习题册》
P4 填空：8、9 判断:5、6、7、8、9、10.选择:5、6、4、7、8、10、11、12、13、14、16.简答题：2、3、4.
作业本周五收齐,交教研室。

课后分析：
总结:课上对确定刀具角度的平面.虽已强调,但通过答疑发现学生理解仍有问题。下次课前,通过复习本节内容再次强调,让学生区分以下两图,加深理解记。

两图相似,有剖面线的为主截面内的角度,因而为+γο；无剖面线的为切削平面内的角度，因而为+λѕ。

采取提问与讲解结合的方式复习上次课的主要内容，为本次课做铺垫。提问学习比较好的同学。

角度代号为希腊字母读音，字母脚标:
ο-主正交平面pο--pο r-表示在基面内pr
s-表示在切削平面内ps.

区分：负
副

γο、 αο、αο’ 强调在主、副正交平面内。
角度的认识利用挂图、车刀模型及车刀实物。

注意f方向变,主切削刃亦变, κr变了。
此图在讲κr’也用。

仍用上图标出各κγ’。

强度:金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力。

利用挂图。

联系学生实习感受。

塑性材料一般指钢类零件。脆性材料一般指铸铁、黄铜。

强力切削:
采用较低的Vc，较大的f和更大的ap的切削方法。

强调确定角度的平面。

当天课后及时回顾、总结记录。总结内容:成功方面、方法、不足、欠缺方面及弥补措施。

板
板 书 设 计

一、车刀切削部分的几何角度
六个基本角度 :
γο、αο、 αο’、κr、κr’、λѕ
两个派生角度: βο、εr
1、前角(γο) 在正交平面内，前刀面与基面间的夹角。
2、主后角(αο) 在正交平面后刀面与切削平面间的夹角。
3、副后角(αο’) 在副正交
平面内,副后刀面与切削平面间的夹角。
4、γο、αο的正负值规定
在主正交平面中，前刀面与切削平面间夹角<900，前角为正；>900前角，为负；=900，前角为零。后刀面与基面夹角<900，αο为正；>900，αο为负；=900，αο为零。
5、主偏角(κr) 主切削刃在基
面上的投影与进给方向间的夹角。
6、副偏角(κr’) 副切削刃在
基面上的投影与背离进给方向间的夹角。
7、刃倾角(λѕ) 在切削平面内,主切削刃与基面间的夹角。
8、刃倾角(λѕ)的正负值规定

+λѕ 切屑排向待加工表面,切屑不易擦毛已加工表面。工件表面粗糙度小,刀尖强度差。
-λѕ 切屑排向已加工表面，
易擦毛已加工表面,刀尖强度好。
λѕ=00 切屑沿垂直于主切削刃方向排出。尤其断续切削时, +λѕ刀尖易损；-λѕ刀尖强度好
9、楔角(βο) 在主截面内,前刀面与后刀面间的夹角。影响刀头强度。
βο=900－(γο+αο)
10、刀尖角(εγ) 主切削刃和
副切削刃在基面上投影间的夹角。
εγ=1800－(κr、+κr’)

二、车刀主要角度的初步选择
1、前角(γο)
工件材料
γο数值与 加工性质 有关
刀具材料

软→选较大γο
硬→选较小γο
工件材料
塑性材料→选较大γο
脆性材料→选较小γο

粗加工,尤其是车有
硬皮的铸、锻件
→选较小γο
加工性质
精加工,为减小Rα
→选较大γο

刀具材料强度、韧性
较差(如硬质合金)
→选较小γο
刀具材料
刀具材料强度、韧性
较好(如高速钢)
→选较大γο
γο=-50～250，车削45钢用高速钢车刀γο=200～250用硬质合金车刀粗加工γο=100～50，精加工γο=130～180。
2、后角(αο)
硬质合金αο=50～70
粗加工取较小αο
高速钢αο=60～80

硬质合金αο=80～100
精加工取较大αο
高速钢αο=80～120
3、副后角(αο’)
一般与αο相同
切断刀αο’为保证强度αο’取很小值αο’=10～20。
4、主偏角(κr)
车刀常用主偏角有450、600、
750、900，选择κr首先考
虑工件形状。
加工台阶轴 κr=890～930
中间切入工件 κr=450～600
5、副偏角(κr’)
减小κr’可减小工件表面粗糙度，κr’太大，使εγ减小，
影响刀头强度.一般, κr’取60～80，加工中间切入工件 κr’=450～600。
11、刃倾角(λѕ)
一般车削(工件圆整,切削层厚度均匀)取λѕ =00

断续切削
λѕ取负值λѕ =-150～-50以增加刀头强度；
强力切削
精车λѕ取正值λѕ =00～80。