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欢迎大家学习机制工艺课,第二节 刀具静止角度参考系和刀具静止角度的标注,金属切削刀具的种类虽然很多，但它们切削部分的几何形状与参数却有着共性的内容。不论刀具构造如何复杂，它们的切削部分总是近似地以外圆车刀切削部分为基本形态。,一、传统刀具与现代刀具,硬质合金焊接车刀 所谓焊接式车刀，就是在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽，用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内，并按所选择的几何参数刃磨后使用的车刀。,1、传统刀具,2、现代刀具,机夹式刀具 机夹刀具是采用普通刀片，用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的刀具。,2、现代刀具,可转位车刀 可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃，即可继续工作，直到刀片上所有切削刃均已用钝，刀片才报废回收。更换新刀片后，车刀又可继续工作。,二、传统刀具与现代刀具的比较,现代刀具的优点:,刀具刚性好，寿命长 生产效率高,定位精度高。 有利于推广涂层、陶瓷等新技术,现代刀具的优点,与焊接车刀相比，可转位车刀具有下述优点: （1）刀具刚性好，寿命高。 由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷,刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证，切削性能稳定，经得起冲击和振动，从而提高了刀具寿命。,现代刀具的优点,（2）生产效率高,定位精度高。刀片转位或更换新刀片后，刀尖位置的变化应在工件精度允许的范围内，可大大减少停机换刀等辅助时间。 刀杆重复使用 刀片有多刃可用,现代刀具的优点,（3）可转位刀有利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。,硬质合金是一种主要由不同的碳化物和粘结相组成的粉末冶金产品。 硬质合金很硬。其主要碳化物有： - 碳化钨(WC) - 碳化钛 (TiC) - 碳化钽(TaC) - 碳化铌(NbC) 在大部分情况下，钴作为粘结相使用。,硬质合金钢,物理气相沉积是一种固态的金属反应成分的过程，例如钛。物理气相沉积一般有真空中蒸发沉积、溅射、离子镀三种将固态镀层材料气化的方法。 由于PVD工艺温度低，不会降低硬质合金刀片自身的强度，刀片刃部可磨得十分锋利，从而可降低机床的功率消耗。,PVD物理镀层方法,WQM35,从技术上讲，制备由上百层(每层厚度为501000nm)组成的多层镀层，在PVD工艺中容易实现。单层厚度为 2050nm时，这种镀层的耐磨性最佳。,WQM35,百层镀层的WQM35材料,举例,二、传统刀具与现代刀具的比较,现代刀具的缺点:,缺点： 无法制造小尺寸刀具 精度有限 制造工艺复杂 通常不能提供连续的、高精度的长切削刃,现代刀具的缺点:,应用 大量用于常规尺寸的刀具 精度不高的定尺寸刀具,现代刀具的应用,焊接式硬质合金刀具,优点： 精度高 制造工艺比较简单 缺点 通常有残余焊接应力存在，限制了其切削速度的提高 (一般在60m/min左右) 不能应用镀层技术 应用 通常用于需要长切削刃的精加工刀具 用于传统机床和低速加工,二、车刀的组成,外圆车刀是最基本、最典型的切削刀具，其切削部分（又称刀头）由前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃和刀尖所组成。,刀具切削部分的结构要素如图1-5所示，其定义如下：前刀面切屑流过的表面，以A表示。 主后刀面 与工件上过渡表面相对的表面， 以A表示。副后刀面与工件上已加工表面相对的表面，以A表示。主切削刃前刀面与主后刀面的交线，记为 S。它承担主要的切削工作。副切削刃前刀面与副后刀面的交线，记为S。它协同主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面。 刀尖 主切削刃和副切削刃的汇交处相当少的一部分切削刃。,演 示,三、刀具静止角度参考系及其坐标平面,（一）刀具静止角度参考系 静止角度参考系的主要作用：定义、设计、制造、刃磨和测量刀具之用。 在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。 两个假设条件： 1、不考虑进给运动，即用主运动向量近似代替切削 刃与工件之间的相对运动的合成速度向量。 2、刀具的刃磨和安装基准面垂直或平行于参考系平面，同时设定刀杆中心线与进给运动方向垂直。,三、刀具静止角度参考系及其坐标平面,2.正交平面参考系,由以下三个在空间相互垂直的参考平面构成。,通过切削刃上选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。通常平行于车刀的安装面,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。,通过切削刃上选定点，同时与基面和切削平面垂直的平面。,三、刀具静止角度参考系及其坐标平面,三、刀具静止角度参考系及其坐标平面,静止正交参考系建立动画演示,静止进给参考系建立动画演示,三、刀具静止角度的标注,一刃四角法 所谓的“一刃四角法”是指刀具上每一条切削刃,必须且只需四个 角度基本角度,就能唯一的确定其在空间的位置。,切削刃 S 前刀面与主后刀面的交线，记为 S。它承担主要的切削工作。 主偏角 r 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。 刃倾角 s 主切削刃与基面之间的夹角。 前角 O O 前面与基面之间的夹角。 后角o 后面与切削平面之间的夹角。,三、刀具静止角度的标注,基面内测量：主偏角r 主切削刃在基面上的投 影 与进给运动方向的夹角 主剖面内度量：前角o 前刀面与基面的夹角。 后角o 主后刀面与切削平面的夹角 切削平面度量：刃倾角s 主切削刃与基面间的夹角,