1、第三章第三章 金屬切削基本知識金屬切削基本知識第一節(jié)第一節(jié) 刀具切削部分幾何參數(shù)刀具切削部分幾何參數(shù)一、刀具切削部分的構(gòu)成一、刀具切削部分的構(gòu)成圖圖3-1 車刀切削部分的組成要素車刀切削部分的組成要素刀面前刀面后刀面副后刀面刀刃主切削刃副切削刃刀尖一、刀具切削部分的構(gòu)成一、刀具切削部分的構(gòu)成圖圖3-2 刀尖的類型刀尖的類型二、刀具的靜態(tài)角度二、刀具的靜態(tài)角度確定刀具角度的坐標(biāo)參考系：確定刀具角度的坐標(biāo)參考系： 實際合成切削運(yùn)動方向 工作參考系 進(jìn)給運(yùn)動方向 刀具實際安裝位置二、刀具的靜態(tài)角度二、刀具的靜態(tài)角度確定刀具角度的坐標(biāo)參考系：確定刀具角度的坐標(biāo)參考系： 主運(yùn)動方向 靜止參考系 進(jìn)給運(yùn)動

2、方向 刀具安裝位置二、刀具的靜態(tài)角度二、刀具的靜態(tài)角度確定刀具角度的坐標(biāo)參考系：確定刀具角度的坐標(biāo)參考系： 工作參考系 工作角度 靜止參考系 靜態(tài)角度1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系刀具靜止參考系是在下列假定條件下建立的：刀具靜止參考系是在下列假定條件下建立的：1 1）刀刃上的選定點位于假定工件的軸平面內(nèi)，）刀刃上的選定點位于假定工件的軸平面內(nèi)，是刀具靜止參考系的原點；是刀具靜止參考系的原點； 2 2）過刀具切削刃選定點的假定的進(jìn)給運(yùn)動方）過刀具切削刃選定點的假定的進(jìn)給運(yùn)動方向位于車刀刀體（軸線）的法平面內(nèi)并與車向位于車刀刀體（軸線）的法平面內(nèi)并與車刀底面相平行；刀底面相平行；3 3）

3、過刀具切削刃選定點的假定的主運(yùn)動方向垂）過刀具切削刃選定點的假定的主運(yùn)動方向垂直于車刀刀體的底面。直于車刀刀體的底面。圖圖3-3 車刀的靜止參考系（圖中車刀的靜止參考系（圖中vc表示假定的主運(yùn)動表示假定的主運(yùn)動方向，方向，vf表示假定的進(jìn)給運(yùn)動方向）表示假定的進(jìn)給運(yùn)動方向）1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系 構(gòu)成刀具靜止參考系的基準(zhǔn)平面有六個：構(gòu)成刀具靜止參考系的基準(zhǔn)平面有六個：（1） 基面基面Pr：通過切削刃選定點，垂直于假通過切削刃選定點，垂直于假定主運(yùn)動方向的平面。定主運(yùn)動方向的平面。 車刀的基面平行于刀體底面。車刀的基面平行于刀體底面。圖圖3-3 車刀的靜止參考系（圖中車刀的靜止

4、參考系（圖中vc表示假定的主運(yùn)動表示假定的主運(yùn)動方向，方向，vf表示假定的進(jìn)給運(yùn)動方向）表示假定的進(jìn)給運(yùn)動方向）1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系 (2)(2) 切削平面切削平面PsPs ：通過切削刃選定點，與切通過切削刃選定點，與切削刃相切，并垂直于基面的平面。削刃相切，并垂直于基面的平面。1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系 (3) 正交平面正交平面Po：通過切削刃選定點，同時垂通過切削刃選定點，同時垂直于基面和切削平面的平面。直于基面和切削平面的平面。1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系 (3) 正交平面正交平面Po： 正交平面為垂直于切削刃在基面上的投影正交平面為垂直于切

5、削刃在基面上的投影的平面。的平面。 由基準(zhǔn)平面由基準(zhǔn)平面Pr Ps Po組成的靜止參考系組成的靜止參考系稱為刀具的正交平面參考系。稱為刀具的正交平面參考系。圖圖3-3 車刀的靜止參考系（圖中車刀的靜止參考系（圖中vc表示假定的主運(yùn)動表示假定的主運(yùn)動方向，方向，vf表示假定的進(jìn)給運(yùn)動方向）表示假定的進(jìn)給運(yùn)動方向）1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系（4）法平面）法平面Pn：通過切削刃選定點并垂直于切通過切削刃選定點并垂直于切削刃的平面。削刃的平面。 1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系（4）法平面）法平面Pn：通過切削刃選定點并垂直于切通過切削刃選定點并垂直于切削刃的平面。削刃的平面。

6、由基準(zhǔn)平面由基準(zhǔn)平面Pr Ps Pn組成的靜止參考組成的靜止參考系稱為刀具的法平面參考系。系稱為刀具的法平面參考系。 圖圖3-3 車刀的靜止參考系（圖中車刀的靜止參考系（圖中vc表示假定的主運(yùn)動表示假定的主運(yùn)動方向，方向，vf表示假定的進(jìn)給運(yùn)動方向）表示假定的進(jìn)給運(yùn)動方向）1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系（5）假定工作平面）假定工作平面Pf ：通過切削刃上選定點，通過切削刃上選定點，垂直于基面，且平行于假定進(jìn)給運(yùn)動方向的垂直于基面，且平行于假定進(jìn)給運(yùn)動方向的平面。平面。 1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系（6）背平面）背平面Pp：通過切削刃上選定點，同時垂通過切削刃上選定點，同時

7、垂直于基面和假定工作平面的平面。直于基面和假定工作平面的平面。 1. 1. 刀具靜止參考系刀具靜止參考系（6）背平面）背平面Pp：通過切削刃上選定點，同時垂通過切削刃上選定點，同時垂直于基面和假定工作平面的平面。直于基面和假定工作平面的平面。 由基準(zhǔn)平面由基準(zhǔn)平面PrPfPp組成的靜止參考系組成的靜止參考系稱為刀具的假定工作平面稱為刀具的假定工作平面背平面參考系。背平面參考系。 圖圖3-3 車刀的靜止參考系（圖中車刀的靜止參考系（圖中vc表示假定的主運(yùn)動表示假定的主運(yùn)動方向，方向，vf表示假定的進(jìn)給運(yùn)動方向）表示假定的進(jìn)給運(yùn)動方向）2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度刀具在正交平面參考系中

8、定義的靜態(tài)角度有：刀具在正交平面參考系中定義的靜態(tài)角度有：（1）前角）前角 g go：在正交平面在正交平面Po上測量的刀具前面上測量的刀具前面Ag g 與基面與基面Pr之間的夾角。之間的夾角。圖圖3 - 4 車刀的靜態(tài)角度車刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（2）后角）后角a ao：在正交平面在正交平面Po上測量的刀具后面上測量的刀具后面Ag g 與切削平面與切削平面Ps之間的夾角。之間的夾角。圖圖3 - 4 車刀的靜態(tài)角度車刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（3）主偏角）主偏角k kr：在基面在基面Pr上測量的切削平面上測量的切削平面Ps與假定工作平面與假

9、定工作平面Pf之間的夾角。之間的夾角。圖圖3 - 4 車刀的靜態(tài)角度車刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（4）刃傾角）刃傾角l ls：在切削平面在切削平面Ps上測量的刀具主上測量的刀具主切削刃切削刃S與基面與基面Pr間的夾角。間的夾角。 刃傾角總為銳角，其正、負(fù)值的確定原則刃傾角總為銳角，其正、負(fù)值的確定原則為：當(dāng)?shù)都馕挥谥髑邢魅械淖罡唿c時，刃傾為：當(dāng)?shù)都馕挥谥髑邢魅械淖罡唿c時，刃傾角為正值；反之為負(fù)值。角為正值；反之為負(fù)值。 切削刃的選定點、刃傾角和主偏角這三個切削刃的選定點、刃傾角和主偏角這三個參數(shù)，確定了主切削刃在參考系中的位置。參數(shù)，確定了主切削刃在參考系中的位置。

10、圖圖3 - 4 車刀的靜態(tài)角度車刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（5）副偏角）副偏角 k kr ：副偏角副偏角 k kr是在基面是在基面Pr上測量上測量的副切削平面的副切削平面Ps 與假定工作平面與假定工作平面Pf之間的之間的夾角。夾角。 副偏角副偏角 k kr一般為銳角。一般為銳角。圖圖3 - 4 車刀的靜態(tài)角度車刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（6）副后角）副后角a ao：副后角副后角a ao是在副正交平面是在副正交平面Po上測量的副后面上測量的副后面Aa a與副切削平面與副切削平面Ps之間的夾角。之間的夾角。 圖圖3 - 4 車刀的靜態(tài)角度車刀的靜

11、態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度 上述六個角度（上述六個角度（g go、a ao、k kr、l ls、k kr、 a ao）是在正交平面參考系中，確定車刀三個是在正交平面參考系中，確定車刀三個刀面（前面刀面（前面Ag g、后面后面Aa a、副后面副后面Aa a）、）、兩兩個刀刃（主切削刃個刀刃（主切削刃S、副切削刃副切削刃S）的位置所的位置所必需的六個獨(dú)立的刀具角度。必需的六個獨(dú)立的刀具角度。 圖圖3 - 4 車刀的靜態(tài)角度車刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（7）楔角）楔角 b b：楔角楔角 b b是在正交平面是在正交平面Po上測量上測量的前面的前面Ag g

12、與后面與后面Aa a 之之間的夾角。間的夾角。 b b = 90-（ g go+ a ao） 圖圖3 - 4 車刀的靜態(tài)角度車刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（8）刀尖角）刀尖角e er：刀尖角刀尖角e er是在基面是在基面Pr上的測量上的測量切削平面切削平面Ps與副切削平面之間的夾角。與副切削平面之間的夾角。 e er = 180-（ k kr + k kr）圖圖3 - 4 車刀的靜態(tài)角度車刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度（9）余偏角）余偏角 ：余偏角余偏角 是在基面是在基面Pr上測量的上測量的切削平面切削平面Ps與背平面與背平面Pp之間的夾角。之間的

13、夾角。 = 90- k kr圖圖3 - 4 車刀的靜態(tài)角度車刀的靜態(tài)角度2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度刀具在法平面參考系中定義的靜態(tài)角度也有六個：刀具在法平面參考系中定義的靜態(tài)角度也有六個：即：即： 法前角法前角g gn 法后角法后角a an 主偏角主偏角k kr 刃傾角刃傾角l ls 副偏角副偏角k kr副法后角副法后角a an其中主偏角其中主偏角k kr、刃傾角刃傾角l ls、副偏角副偏角k kr 同正交平面參考同正交平面參考系中的角度完全相同，其余三個角度，即法前角系中的角度完全相同，其余三個角度，即法前角g gn、法后角法后角a an、副法后角副法后角a an的定義不一樣。的

14、定義不一樣。2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度 正交平面參考系與法平面參考系之間的角度正交平面參考系與法平面參考系之間的角度換算公式：換算公式： sonlggcostgtan sonlaacoscotcot2. 2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度 刀具在假定工作平面刀具在假定工作平面 背平面參考系中定義背平面參考系中定義的刀具角度也有六個：的刀具角度也有六個： 即：即： 側(cè)前角側(cè)前角g gf 側(cè)后角側(cè)后角a af 背前角背前角g gp背后角背后角a ap 副側(cè)后角副側(cè)后角a af 副背后角副背后角a ap2.2. 刀具的靜態(tài)角度刀具的靜態(tài)角度正交平面參考系與假定工作平面、背平面參考正交平

15、面參考系與假定工作平面、背平面參考系之間的角度換算公式：系之間的角度換算公式： rrofskkgglcostansintantan rropskkgglsintancostantan rrofskkaalcostansincotcot rropinskkaalstancoscotcotrrposinsfkkgglctanstantanrrpofkkaaasincotcoscotcot三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度例例1 基面基面Pr與工作基面與工作基面Pre的比較：的比較： 基面基面Pr是通過切削刃上選定點且垂直是通過切削刃上選定點且垂直于假定主運(yùn)動方向的平面；而工作基面于假定主運(yùn)動方向

16、的平面；而工作基面Pre是通過切削刃上選定點，垂直于合成是通過切削刃上選定點，垂直于合成切削運(yùn)動方向的平面。二者的不同點在切削運(yùn)動方向的平面。二者的不同點在于前者的主運(yùn)動方向是假定的，而后者于前者的主運(yùn)動方向是假定的，而后者的合成切削運(yùn)動方向是實際存在的。的合成切削運(yùn)動方向是實際存在的。三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度例二例二 前角前角g go與工作前角與工作前角g goe的比較：的比較： 前角前角g go是在正交平面是在正交平面Po上測量的前面上測量的前面Ag g 與與基面基面Pr之間的夾角；而工作前角之間的夾角；而工作前角g goe是在工作是在工作正交平面正交平面Poe中測量的前面中測

17、量的前面Ag g與工作基面與工作基面Pre之間的夾角。二者的差異在于定義刀具角度之間的夾角。二者的差異在于定義刀具角度參考系的三個基準(zhǔn)平面都不同，原因還在于參考系的三個基準(zhǔn)平面都不同，原因還在于靜止參考系的基準(zhǔn)軸線是假定的，而工作參靜止參考系的基準(zhǔn)軸線是假定的，而工作參考系的基準(zhǔn)是實際存在的合成切削運(yùn)動與進(jìn)考系的基準(zhǔn)是實際存在的合成切削運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動。給運(yùn)動。 三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度1. 1. 進(jìn)給運(yùn)動對刀具工作角度的影響進(jìn)給運(yùn)動對刀具工作角度的影響圖圖3-5 橫向進(jìn)給對工作角度的影響橫向進(jìn)給對工作角度的影響三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度1. 1. 進(jìn)給運(yùn)動對刀具工作角度的影響進(jìn)給運(yùn)動對刀具工作角度的影響圖圖3-5 橫向進(jìn)給對工作角度的影響橫向進(jìn)給對工作角度的影響g goe