外圆车刀的角度教案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

外圆车刀角度外圆车刀角度教案教案第1页 第三节第三节 刀具几何参数刀具几何参数一、车刀基本组成一、车刀基本组成刀头是车刀切削部分（用于负担切削工作）刀头是车刀切削部分（用于负担切削工作），刀体是夹持部分（用来安装刀片或与机，刀体是夹持部分（用来安装刀片或与机床连接床连接)。不论刀具结构怎样复杂，就其单刀齿切削不论刀具结构怎样复杂，就其单刀齿切削部分，都能够看成由外圆车刀切削部分演变而部分，都能够看成由外圆车刀切削部分演变而来，本节以外圆车刀为例来介绍其几何参数。来，本节以外圆车刀为例来介绍其几何参数。由刀头和刀体两部分组成。由刀头和刀体两部分组成。第2页（1)1)前刀面前刀面A 刀具上切屑流过表面。刀具上切屑流过表面。1.1.刀刀 面面（2)主后刀面A 切削时与工件上过渡表面 相对刀具表面。（3)3)副后刀面副后刀面 切削时与工件已加工表面相对切削时与工件已加工表面相对 刀具表面。刀具表面。刀具切削部分基本定义刀具切削部分基本定义如图如图第3页车车 刀刀 构构 成成第4页第5页 2.2.刀刃刀刃（1 1）主切削刃）主切削刃S S 前刀面与主后刀面在空间交线。前刀面与主后刀面在空间交线。如图如图（2 2）副切削刃）副切削刃SS 前刀面与副后刀面在空间交线。前刀面与副后刀面在空间交线。3 3刀尖刀尖 三个刀面在空间交点，也可了解为主、副切削三个刀面在空间交点，也可了解为主、副切削刃连接处那一小部分切削刃。刃连接处那一小部分切削刃。在实际应用中，为增加刀尖强度与耐磨性，普在实际应用中，为增加刀尖强度与耐磨性，普通在刀尖处磨出直线或圆弧形过渡刃。通在刀尖处磨出直线或圆弧形过渡刃。第6页车车 刀刀 构构 成成第7页二、确定刀具角度参考系二、确定刀具角度参考系第8页在设计、制造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何在设计、制造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何参数参考系称为刀具静止参考系或标注角度参考系。参数参考系称为刀具静止参考系或标注角度参考系。1 1刀具静止参考系刀具静止参考系在该参考系中定义角度称为刀具标注角度。在该参考系中定义角度称为刀具标注角度。静止参考系中最惯用刀具标注角度参考系是静止参考系中最惯用刀具标注角度参考系是正正交平面参考系交平面参考系,其它参考系有法平面参考系、其它参考系有法平面参考系、假定工作平面参考系等。假定工作平面参考系等。第9页 2.2.正交平面参考系正交平面参考系由以下三个在空间由以下三个在空间相互垂直参考平面相互垂直参考平面组成。组成。如图如图(1)基面基面p pr r经过切削刃上选定经过切削刃上选定点，垂直于该点切点，垂直于该点切削速度方向平面。削速度方向平面。通常平行于车刀安通常平行于车刀安装面（底面）。装面（底面）。(2)切削平面切削平面p ps s 经过切削刃经过切削刃上选定点，垂直上选定点，垂直于基面并与主切于基面并与主切削刃相切平面削刃相切平面。(3)正交平面正交平面p po o 经过切削刃上选定点，经过切削刃上选定点，同时与基面和切削平面垂同时与基面和切削平面垂直平面。直平面。第10页 正交平面参考系第11页 3.其它刀具标注参考系其它刀具标注参考系（1 1）法平面）法平面p pn n与法平面参考系与法平面参考系 1)1)法法平平面面 经经过过切切削削刃刃上上选选定定点点并并垂垂直直于于切削刃平面切削刃平面2)2)法平面参考系法平面参考系 p pr r、p ps s、p pn n组成参考系。组成参考系。第12页第13页（2 2）假定工作平面）假定工作平面p pf f、背平面背平面p pp p及其参及其参考系考系1)1)假假定定工工作作平平面面p pf f 经经过过切切削削刃刃上上选选定定点点并并垂垂直直于于该该点点基基面面以以及及其其方方位位平平行行于于假假定定进进给给运运动动方向平面。方向平面。(见图见图)3)3)假假定定工工作作平平面面、背背平平面面参参考考系系 p pr r、p pf f、p pp p组成参考系。组成参考系。2)2)背背平平面面p pp p 经经过过切切削削刃刃上上选选定定点点，且且垂垂直直于于基面和假定工作平面平面。基面和假定工作平面平面。第14页第15页（三）刀具标注角度（三）刀具标注角度（1 1）基面中测量刀具角度）基面中测量刀具角度1）主偏角）主偏角r 主切削刃在基面上投影与进给主切削刃在基面上投影与进给运动速度运动速度vf 方向之间夹角。方向之间夹角。如图如图2）副偏角）副偏角r 副切削刃在基面上投影与进给副切削刃在基面上投影与进给运动速度运动速度vf反方向之间夹角。反方向之间夹角。3）刀尖角）刀尖角r 主、副切削刃在基面上投影之主、副切削刃在基面上投影之间夹角，它是派生角度。间夹角，它是派生角度。r=180-(r r)。第16页 车刀主要角度车刀主要角度第17页（2 2）切削平面中测量刀具角度）切削平面中测量刀具角度1）刃倾角）刃倾角s 主切削刃与基面之间夹角。主切削刃与基面之间夹角。如如图图它在切削平面内标注或测量，但有正负之分。它在切削平面内标注或测量，但有正负之分。当主切削刃与基面平行时当主切削刃与基面平行时s=0；当刀尖点相对基面处于主切削刃上最高点时当刀尖点相对基面处于主切削刃上最高点时s 0；反之反之s 0。第18页 车刀主要角度车刀主要角度第19页（3 3）正交平面中测量刀具角度）正交平面中测量刀具角度1)1)前角前角O O 前刀面与基面之间夹角。前刀面与基面之间夹角。如图如图2)2)后角后角o o 后面与切削平面之间夹角。后面与切削平面之间夹角。3)3)楔楔角角o o 前前面面与与后后面面之之间间夹夹角角，它它是是个个派派生生角角。它与前角、后角有以下关系：它与前角、后角有以下关系：o o9090(O Oo o)。说明：以上标注角度是在刀尖与工件回转轴线等高、刀说明：以上标注角度是在刀尖与工件回转轴线等高、刀杆纵向轴线垂直于进给方向，以及不考虑进给运动影响杆纵向轴线垂直于进给方向，以及不考虑进给运动影响等条件下确定。等条件下确定。第20页在正交平面参考在正交平面参考系中标注角度系中标注角度（5）副偏角）副偏角r（6）副后角）副后角o 派生角度：派生角度：楔角楔角o、刀尖角、刀尖角rr（1）主偏角）主偏角r（4）后角）后角o（2）刃倾角）刃倾角s（3）前角）前角o第21页在法平面参考在法平面参考系中标注角度系中标注角度（1）主偏角）主偏角r（2）刃倾角）刃倾角s（3）法前角）法前角n（4 4）法后角）法后角n（5）法楔角法楔角n第22页在假定工作平面参在假定工作平面参考系中标注角度考系中标注角度（1）主偏角）主偏角r（2 2）刃倾角）刃倾角s（3）侧前角）侧前角f（4）侧后角）侧后角f（5 5）侧楔角）侧楔角f（6）背前角）背前角p（7）背后角）背后角p（8 8）背楔角）背楔角f第23页（四）刀具工作角度（四）刀具工作角度 刀具在工作参考系中刀具在工作参考系中确定角度称为刀具工作角确定角度称为刀具工作角度。度。刀具实际切削时，若刀具实际切削时，若考虑实际进给运动和安装考虑实际进给运动和安装情况影响，刀具角度参考情况影响，刀具角度参考系将发生改变，其工作角系将发生改变，其工作角度就不一样于标注角度。度就不一样于标注角度。与与静静态态系系统统中中正正交交平平面面参参考考系系建建立立定定义义和和程程序序相相同同，不不一一样样点点就就在在于于它它以以合合成成切切削削运运动动e e或或刀刀具具安安装装位位置置条件来确定工作参考系基面条件来确定工作参考系基面p prere。因因为为工工作作基基面面改改变变，将将带带来来工工作作切切削削平平面面p psese改改变变，从而造成工作前角从而造成工作前角oeoe、工作后角工作后角oeoe 改变。改变。第24页 1、刀具安装位置对工作角度影响、刀具安装位置对工作角度影响 （1）刀具安装高低影响）刀具安装高低影响pe=pppe=p p tanph/oe=o oe=o tan tanp cosr刀尖高于工件中心刀尖高于工件中心若刀尖低于工件中心，若刀尖低于工件中心，角度改变与上述相反角度改变与上述相反第25页第26页（2）刀杆中心线与进给方向不垂直影响）刀杆中心线与进给方向不垂直影响 =+G =-G =-G =+G第27页2、进给运动对刀具工作角度影响、进给运动对刀具工作角度影响 （1）横向进给运动影响）横向进给运动影响（如图）（如图）oe=o oe=o tanf/d当进给量当进给量f一定时，一定时，随随 d 值值值值，靠近中心靠近中心oe为负值为负值。当当 f值值横车时横车时 f 不宜过大，不宜过大，并应适当加大并应适当加大o第28页第29页 （2）纵向进给运动影响）纵向进给运动影响 oe=o oe=o tan tanf sinr f sinr/(dw)f 或或dw时，时，f、均均车削右螺纹时左侧刃应车削右螺纹时左侧刃应o(左左 8右右2)右刃应右刃应o车右螺纹时左侧刃车右螺纹时左侧刃 fe=ff fe=ff tanff/dw第30页 切削层是指在切削过切削层是指在切削过程中，由刀具在切削部分程中，由刀具在切削部分一个单一动作（或指切削一个单一动作（或指切削部分切过工件一个单程，部分切过工件一个单程，或指只产生一圈过渡表面或指只产生一圈过渡表面动作）所切除工件材料层。动作）所切除工件材料层。车削切削层即指工车削切削层即指工件转过一转，车刀主件转过一转，车刀主切削刃移动一个进给切削刃移动一个进给量距离，车刀所切下量距离，车刀所切下材料层。材料层。如图如图 切削层参数就是指切削层参数就是指切削层截面尺寸。切削层截面尺寸。它它直接决定了刀具切削直接决定了刀具切削部分所承受负荷大小部分所承受负荷大小及切下切屑形状和尺及切下切屑形状和尺寸。寸。第四节第四节 切削层参数与切削方式切削层参数与切削方式一、切削层参数一、切削层参数第31页第32页 指作用切削刃在基面上投指作用切削刃在基面上投影两个极限点间距离，即在影两个极限点间距离，即在基面内沿过渡表面度量切削基面内沿过渡表面度量切削层尺寸。层尺寸。b bD Da ap psinKsinKr r切削层参数包含切削层参数包含:1)1)切削层公称横截面积切削层公称横截面积A AD D（如图）如图）2)2)切削层公称宽度切削层公称宽度bD 在切削层尺在切削层尺寸平面（即基寸平面（即基面）内度量横面）内度量横截面积。截面积。A AD Dh hD Db bD D=a ap pf f第33页车削时切削层尺寸车削时切削层尺寸第34页上述公式中可看出上述公式中可看出 h hD D、b bD D均与主偏角相均与主偏角相关，但切削层公称横截面积关，但切削层公称横截面积A AD D只与只与h hD D、b bD D或或f f、a ap p相关。相关。1)1)切削层公称厚度切削层公称厚度h hD D（如图）（如图）指切削层横截面积与切指切削层横截面积与切削层公称宽度之比，即在基削层公称宽度之比，即在基面内垂直于过渡表面度量切面内垂直于过渡表面度量切削层尺寸。削层尺寸。h hD Df fsinKsinKr r第35页车削时切削层尺寸车削时切削层尺寸第36页二、切削方式二、切削方式 只有一条直线切削只有一条直线切削刃参加切削称为自由切刃参加切削称为自由切削。削。1 1、自由切削与非自由切削、自由切削与非自由切削 切削刃为曲线或两切削刃为曲线或两条以上直线刃（主、副条以上直线刃（主、副切削刃）同时参加切削，切削刃）同时参加切削，称为非自由切削。称为非自由切削。第37页 切削刃与合成切削切削刃与合成切削速度方向垂直，亦即刃速度方向垂直，亦即刃倾角倾角s s=0=0切削方式，切削方式，称为直角切削，又叫正称为直角切削，又叫正交切削。交切削。2 2、直角切削与斜角切削、直角切削与斜角切削 如图如图 切削刃与切削速度切削刃与切削速度方向不垂直，亦即刃倾方向不垂直，亦即刃倾角角s0s0切削方式，称切削方式，称为斜角切削。为斜角切削。第38页第39页