劳动版《金属切削原理与刀具》课件 模块一 金属切削与刀具基本知识 任务四 刀具的工作角度

金属切削原理与刀具 （第二版） 金属切削原理与刀具（第二版） 目录 CONTENTS 模块一 金属切削与刀具基本知识 模块二 切削加工的主要规律 模块三 切削加工质量与效率 模块四 车刀 模块五 铣刀 模块六 孔加工与螺纹刀具 模块七 砂轮 模块八 数控机床刀具与数控工具系统 金属切削原理与刀具（第二版） 任务四 刀具的工作角度 知识点： ◎工作参考系。 ◎工作角度。 ◎工作角度的影响因素。 能力点： ◎能进行工作角度的计算。 金属切削原理与刀具（第二版） 一、任务提出 如果用任务三中的90°外圆车刀以 0.2 mm/r 的进给量车削外圆直径为 30 mm 的工件，刀具几何角度是否会发生变化？如果在实际加工前由于安装误差，刀尖低于工件中心线 1.5 mm，该刀具的几何角度又将会发生怎样的变化？ 金属切削原理与刀具（第二版） 二、任务分析 标注角度是刀具设计和刃磨时需确定和保证的角度。切（车）削加工时，由于刀具（车刀）的安装误差和走刀运动等的影响，使得满足两个假定条件的理想情况不复存在，此时刀具在工作时的实际角度（工作角度）将发生变化。 所以，必须学会分析刀具工作角度的影响因素，计算现实加工条件下的刀具工作角度，并学会在实际加工中采取适当的措施进行补偿。 金属切削原理与刀具（第二版） 三、知识准备 （1）工作参考系 工作参考系是规定进行切削加工时几何参数的参考系，它建立在切削过程中刀具与工件的实际相对位置和相对运动的基础上。由于用合成切削运动方向取代了主运动方向，使得工作基面（pre）、工作切削平面（pse）等的方位发生了变化，如图所示。 1、工作参考系和工作角度 金属切削原理与刀具（第二版） 三、知识准备 国家标准推荐，常用工作参考系有工作正交平面参考系 pre-pse-poe、工作法平面参考系pre-pse-pne 和工作背平面参考系 pre-pfe-ppe，应用最多的是工作正交平面参考系。工作正交平面参考系各参考平面的定义如下。 1）工作基面 通过切削刃选定点，垂直于合成切削速度方向的平面。 2）工作切削平面 通过切削刃选定点与切削刃相切，且垂直于工作基面的平面。该平面包含合成切削速度方向。 3）工作正交平面 通过切削刃选定点，同时垂直于工作切削平面和工作基面的平面。 金属切削原理与刀具（第二版） 三、知识准备 （2）工作角度 在工作参考系中度量的刀具角度称为刀具的工作角度，它是刀具工作时的实际角度。由于工作基面（pre）、工作切削平面（pse）等的方位发生了变化，进而造成工作角度与标注角度的不同，如图所示。 金属切削原理与刀具（第二版） 三、知识准备 （1）进给运动的影响 1）径向（横向）进给运动的影响 以车刀切断、车槽加工为例（见右图 ），当径向直线进给量 f≠0时，切削刃选定点相对于工件的运动轨迹为阿基米德螺旋线，会引起工作前角大于标注前角，工作后角小于标注后角，其角度变化值为同一瞬间合成切削速度角η。η随切削刃不断趋近工件中心而逐步增大。 2、工作角度的影响因素 金属切削原理与刀具（第二版） 三、知识准备 2）轴向（纵向）进给运动的影响 以车刀进行外圆车削为例（见图），当考虑轴向进给运动时，切削刃上选定点的工作基面 pre 垂直于合成切削运动方向，会引起工作前角大于标注前角，工作后角小于标注后角，合成切削速度角η。在进给量较大时，η值很大。 综上所述，车削时，工作前角大于标注前角，工作后角小于标注后角，且横车时角度变化量为变值。对螺纹车刀而言，进给运动对左、右切削刃前、后角的影响是不同的。 金属切削原理与刀具（第二版） 三、知识准备 （2）刀具安装误差的影响 1）刀尖与工件中心线不等高时 如图所示为车削外表面时刀具安装的三种情形。 金属切削原理与刀具（第二版） 三、知识准备 当刀具刀尖高于工件中心时，工作前角大于标注前角，工作后角小于标注后角； 当刀具刀尖低于工件中心时，工作前角小于标注前角，工作后角大于标注后角； 当刀具刀尖等高工件中心时，工作前角等于标注前角，工作后角等于标注后角。 车削内表面时，影响结果与车削外表面相反。 工件直径越小，高度安装误差对工作角度的影响越明显。 在实际生产中，也有应用这一影响（车刀装高或装低）来改变车刀实际角度的情况。 金属切削原理与刀具（第二版） 三、知识准备 2）车刀中心线与进给运动方向不垂直时 刀具装偏将造成主偏角和副偏角的变化。 刀柄存在逆时针方向偏转误差时，工作主偏角大于标注主偏角，工作副偏角小于标注副偏角，如图所示；顺时针时则相反。 切断刀安装不正，重则会使切断刀折断，必须引起充分的重视。 金属切削原理与刀具（第二版） 四、任务实施 （1）采用任务三中车刀以0.2mm/r的进给量车削外圆直径为30mm 的工件时，刀具几何角度将发生变