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,第一章刀具几何角度及切削要素,本章主要介绍国际标准规定的有关“金属切削与工具”的术语、符号及定义。其主要内容是以车刀为代表,它在切削时具有的运动，瞬时切下金属层的形状及测定的尺寸，刀头形状及具有的角度。本章难点是车刀刀头上不同剖面角度间的关系；刀具工作角度的变化规律。,第一节切削运动与切削用量,切削运动指切削加工时，切削工具和工件之间的相对运动。,由机床或人力提供的刀具与工件之间主要的相对运动,它使刀具切削刃及其邻近的刀具表面切入工件材料，使被切削层转变为切屑,从而形成工件的新表面。在切削运动中，主运动速度最高、耗功最大，是切下切屑所必须的基本运动。,切削刃上选定点相对于工件的瞬时主运动方向。,切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。,刀具与工件之间附加的相对运动,它配合主运动依次地或连续不断地切除切屑,从而形成具有所需几何特性的已加工表面。进给运动可由刀具完成(如车削)，也可由工件完成(如铣削)，可以是间歇的（如刨削）,也可以是连续的（如车削）。,切削刃上选定点相对于工件的瞬时进给方向。,切削刃上选定点相对于工件的进给运动的瞬时速度。,切削时刀具切过工件的一个单程所切除的工件材料层。,其中，四边形ABCD称为切削层公称横截面积。切削层实际横截面积是四边形ABCE，AED为残留在已加工表面上的横截面积。,切削刃相对于工件的运动过程,就是表面形成过程。在这个过程中,切削刃相对于工件的运动轨迹面就是工件上的加工表面和已加工表面。有两个要素，一是切削刃,二是切削运动。不同的切削运动的组合,即可形成各种工件表面。,切削加工过程中的工件表面,车削加工是一种最常见的、典型的切削加工方法。车削加工过程中工件上有三个不断变化着的表面。,工件上待切除的表面。,工件上经刀具切削后产生的新表面。,工件上切削刃正在切削的表面。它是待加工表面和已加工表面之间的过渡表面。,二、切削用量、切削时间与材料切除率,指切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度。外圆车削的切削速度为vc=dn/1000,是指刀具或工件在进给运动方向上相对工件或刀具的位移量。当主运动是回转运动时，进给量指工件或刀具每回转一周，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm/r；当主运动是直线运动时，进给量指刀具或工件每往复直线运动一次，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm/str或mm/单行程；,切削用量是切削加工过程中切削速度、进给量和背吃刀量的总称。,车削时，进给运动速度：Vf=nf,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)/2,三要素的乘积作为衡量指标，单位为mm3/min，Q=1000vcfap,切削时直接改变工件尺寸、形状等工艺过程所需的时间，单位为mintm=LA/vcap,三、合成切削速度与合成切削运动,合成切削运动是主运动与进给运动合成的运动。切削刃选定点相对工件合成切削运动的瞬时速度称合成切削速度。,Ve=Vc+Vf,第二节刀切削部分的基本定义,一、刀具的构成,1.刀面,图24,图24车刀的构成,2.刀刃,3刀尖,为提高刃口强度以满足不同加工要求，在前后面上均可磨出副倒棱面。,为了改善刀尖的切削性能，常将刀尖做成修圆刀尖或倒角刀尖。,刀具角度是为刀具设计、制造、刃磨和测量时所使用的几何参数，它们是确定刀具切削部分几何形状（各表面空间位置）的重要参数。用于定义和规定刀具角度的各基准坐标面称为参考系;参考系可分为刀具静止参考系和刀具工作参考系两类。,（二）刀具角度参考系,刀具静止参考系,1.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（底面）。,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。,正交平面参考系,2.法平面参考系,图正交平面参考系与法平面参考系,假定工作平面参考系的坐标平面,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的影响等条件下确定的。,（三）刀具的标注角度,正交平面参考系中的车刀标注角度,车刀前、后角和刃倾角正、负的规定a）前、后角b）刃倾角,第五节刀具的工作角度,刀具工作参考系,切断刀安装高低对工作角度的影响,车刀刀杆轴线与进给方向不垂直对工作角度的影响,切削层是指在切削过程中，由刀具在切削部分的一个单一动作（或指切削部分切过工件的一个单程，或指只产生一圈过渡表面的动作）所切除的工件材料层。,垂直于正在加工的表面（过渡表面）度量的切削层参数。hDfsinKr,平行于正在加工的表面（过渡表面）度量的切削层参数。bDapsinKr,第六节切削层与切削方式,车削时的切削层尺寸,在切削层参数平面内度量的横截面积。ADhDbD=apf,上述公式中可看出hD、bD均与主偏角有关，但切削层公称横截面积AD只与hD、bD或f、ap有关。,
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