开云(中国)Kaiyun·官方网站第一章 金属加工的基础知识1)主偏角 kr 主切削刃在基面上的投影与进给 运动速度vf方向之间的夹角。 2)副偏角 kr’ 副切削刃在基面上的投影与进给 运动速度vf反方向之间的夹角。 3)刀尖角r 主、副切削刃在基面上的投影之 间的夹角，它是派生角度。 r=180°- (kr kr’) (1—11) 4)刀尖情况

　　• 在实际切削条件下（考虑刀具 安装、切削速度等），刀具角 度的参考系会发生变化，需要 引入一个工作参考系来进行描 述。 • 刀具工作角度：刀具在工作参 考系中确定的角度。

　　• 表面成形运动是保证得到 工件要求的表面形状的运 动。 • 图2-1-6工件的旋转运动产 生母线，刀具的直线运动 产生导线工件的旋转运动产 生导线，刀具的纵向进给 和横向进给的合成的直线 运动产生母线。

　　• 刀具静止参考系: 在设计、制造、刃磨和测量时，用于 定义刀具几何参数的参考系。在该参考 系中定义的角度称为刀具的标注角度

　　(1)切削层公称厚度hD ：垂直于正在加工 的表面(过渡表面)度量的切削层参数。 (2)切削层公称宽度bD ：平行于正在加工 的表面(过渡表面)度量的切削层参数。 (3)切削层公称横截面积AD ：在切削层参 数平面内度量的横截面积。

　　• 在ISO标准中，刀具标注角度参考系 可以有多种，各参考系之间的刀具 角度均可相互换算。 • 在生产实践中，常需要进行不同参 考系下的标注角度值换算。 • 换算时可查具体手册的相关公式。

　　• 切断加工所用的切断刀，有 一条主切削刃、两个刀尖、 两条副切削刃。该刀具应有 八个独立标注角度。 • 图1—8。

　　• 刀尖:三个刀面在空间的交点，也可理解 为主、副切削刃二条刀刃汇交的一小段 切削刃。 –在实际应用中，为增加刀尖的强度与 耐磨性，一般在刀尖处磨出直线或圆 弧形的过渡刃。

　　• 刀具角度:为设计、制造、刃磨和测量刀 具角度所使用的几何参数，是确定刀具 切削部分几何形状的重要参数。 • 参考系：用于定义和规定刀具角度的各 基准坐标面称为参考系，可分为: 静止参考系 工作参考系

　　• 平面、直线形成的表面和圆柱面的导线、 母线可以互换，有些表面如圆锥面、螺 旋面等不能互换。 • 有些表面发生线完全相同，只因母线的 原始位置不同，可以形成不同的表面。 • 同一表面母线和导线不同，可以有不同 的成形方法。 • 根据这些工件表面的成形原理，人们发 明了车、铣、钻、镗、磨等机床。

　　一、刀具的构成 二、刀具切削部分的基本定义 三、刀具角度 四、刀具角度的换算 五、刀具角度标注实例 六、刀具工作角度 七、 刀具材料

　　(1)确认刀具的主切削刃和副切削刃； (2)在切削刃上确定考查点； (3)确定考查点x处主切削运动速度方向； (4)建立正交平面参考系中的基面； (5)建立正交平面参考系中的切削平面； (5)建立正交平面参考系中的正交平面。

　　(1)工作基面 pre ：通过切削刃上的考查点， 垂直于合成切削运动速度方向的平面。 (2)工作切削平面pse ：通过切削刃上的考查 点，与切削刃相切且垂直于工作基面的平 面。 (3)工作正交平面poe ：通过切削刃上的考查 点，同时垂直于工作基面、工作切削平面 的平面。

　　一、刀具的构成 • 刀具是由工作部分和非工作部分构 成。 • 外圆车刀的几何参数具有普遍研究 价值。 • 图1—3

　　切削过程中工件上有三个变化着的表面 (1)待加工表面 ：工件上待切除的表面。 (2)已加工表面：工件上经刀具切削后产生 的新表面。 (3)过渡表面(或切削表面)：工件上正在切 削的表面。 图1—1

　　• 背吃刀量ap 在基面上垂直于进给运动 方向测量的切削层最大尺寸。 外圆车削 ap＝dw-dm (1—6)

　　式中 ap——背吃刀量，单位mm dw——工件待加工表面直径，单位mm。 dm——工件已加工表面直径，单位mm。

　　• 刀尖圆弧半径r改变刀尖的几何形状： r=0时为尖角过渡； ro时为圆角过渡； 直线过渡时用k和b参数描述。 图1—6

　　一、金属切削层的切削变形 二、影响切削变形的主要因素 三、切削力和切削功率 四、切削热和切削温度 五、刀具磨损及刀具寿命

　　• 刃倾角s：主切削刃与基面之间的夹 角 ★注意：刃倾角s有正负之分： 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 的最高点时，s0°； 否则，s≤0°。

　　进给运动主体：刀具或工件 进给运动方式：间歇或连续 (1)进给运动方向：切削刃上选定点相对于工 件的瞬时进给方向开云(中国)Kaiyun·官方网站。 (2)进给速度vf ：切削刃上选定点相对于工件 的进给运动的瞬时速度。

　　(1)基面 pr 通过切削刃上选定点，垂直 于该点切削速度方向的平面。 (2)切削平面 ps 通过切削刃上选定点， 垂直于基面并与主切削刃相切的平面开云(中国)Kaiyun·官方网站。 (3)正交平面 po 通过切削刃上选定点，同 时与基面和切削平面垂直的平面。

　　主运动：刀具与工件之间主要的相对 运动，它使工件材料由被切削层转变为 切屑，形成工件的新表面。 (1)主运动方向 切削刃上选定点相对于 工件的瞬时主运动方向。 (2)切削速度vc 切削刃上选定点相对于 工件的主运动的瞬时速度开云(中国)Kaiyun·官方网站。

　　• vc、f、ap——外圆车削的切削用量三要素。 • 切削用量三要素影响切削效率的高低， 三要素的乘积，为材料切除率。 材料切除率用Qz （mm3/min）表示：

　　• 切削层：在切削过程中，由刀具在 切削部分的一个单一动作所切除的 工件材料层。 • 切削层参数：在基面中测量的切削 层长度、宽度和面积。

　　• 进给量f ：刀具在进给运动方向上相对工件的 位移量。 –主运动是回转运动时，进给量指每转相对位 移量，(mm／r)； –主运动是直线运动时，进给量指每双行程或 单行程的相对位移量，（mm／双行程或mm／ 单行程）； –多齿旋转刀具(如铣刀、切齿刀)，常用每齿 进给量fz，（mm／z或mm／齿），它与进给量 f的关系为 ： f=z fz （1-2）

　　(2)假定工作平面、背平面及其参考系 • 假定工作平面 pf ：通过切削刃上选 定点并垂直于该点基面且平行于假 定进给运动方向的平面 。 • 背平面 pp ：通过切削刃上选定点并 垂直于该点基面和假定工作平面的 平面。 • 假定工作平面-背平面参考系：由 pr、 pf、pp，组成的参考系。

　　式中 vf——进给速度，单位为mm／min； f——进给量，单位为mm／r； n一主运动转速，单位为r／min。

　　1.刀面 (1)前面A ：切屑流过的刀面。 (2)主后面A：与被切削加工的表面 (过渡表面)相对的刀面。 (3)副后面A’ ：与已切削加工的表面 相对的刀面。

　　可见: hD、bD均与主偏角kr有关， 但切削层公称横截面积AD只与hD、 bD或ap 、 f有关。