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1、歡迎大家學(xué)習(xí)機(jī)制工藝課,第二節(jié) 刀具靜止角度參考系和刀具靜止角度的標(biāo)注,金屬切削刀具的種類雖然很多，但它們切削部分的幾何形狀與參數(shù)卻有著共性的內(nèi)容。不論刀具構(gòu)造如何復(fù)雜，它們的切削部分總是近似地以外圓車刀切削部分為基本形態(tài)。,一、傳統(tǒng)刀具與現(xiàn)代刀具,硬質(zhì)合金焊接車刀 所謂焊接式車刀，就是在碳鋼刀桿上按刀具幾何角度的要求開出刀槽，用焊料將硬質(zhì)合金刀片焊接在刀槽內(nèi)，并按所選擇的幾何參數(shù)刃磨后使用的車刀。,1、傳統(tǒng)刀具,2、現(xiàn)代刀具,機(jī)夾式刀具 機(jī)夾刀具是采用普通刀片，用機(jī)械夾固的方法將刀片夾持在刀桿上使用的刀具。,2、現(xiàn)代刀具,可轉(zhuǎn)位車刀 可轉(zhuǎn)位車刀是使用可轉(zhuǎn)位刀片的機(jī)夾車刀。一條切削刃用鈍后可迅

2、速轉(zhuǎn)位換成相鄰的新切削刃，即可繼續(xù)工作，直到刀片上所有切削刃均已用鈍，刀片才報(bào)廢回收。更換新刀片后，車刀又可繼續(xù)工作。,二、傳統(tǒng)刀具與現(xiàn)代刀具的比較,現(xiàn)代刀具的優(yōu)點(diǎn):,刀具剛性好，壽命長 生產(chǎn)效率高,定位精度高。 有利于推廣涂層、陶瓷等新技術(shù),現(xiàn)代刀具的優(yōu)點(diǎn),與焊接車刀相比，可轉(zhuǎn)位車刀具有下述優(yōu)點(diǎn): （1）刀具剛性好，壽命高。 由于刀片避免了由焊接和刃磨高溫引起的缺陷,刀具幾何參數(shù)完全由刀片和刀桿槽保證，切削性能穩(wěn)定，經(jīng)得起沖擊和振動(dòng)，從而提高了刀具壽命。,現(xiàn)代刀具的優(yōu)點(diǎn),（2）生產(chǎn)效率高,定位精度高。刀片轉(zhuǎn)位或更換新刀片后，刀尖位置的變化應(yīng)在工件精度允許的范圍內(nèi)，可大大減少停機(jī)換刀等輔助時(shí)間

3、。 刀桿重復(fù)使用 刀片有多刃可用,現(xiàn)代刀具的優(yōu)點(diǎn),（3）可轉(zhuǎn)位刀有利于推廣使用涂層、陶瓷等新型刀具材料。,硬質(zhì)合金是一種主要由不同的碳化物和粘結(jié)相組成的粉末冶金產(chǎn)品。 硬質(zhì)合金很硬。其主要碳化物有： - 碳化鎢(WC) - 碳化鈦 (TiC) - 碳化鉭(TaC) - 碳化鈮(NbC) 在大部分情況下，鈷作為粘結(jié)相使用。,硬質(zhì)合金鋼,物理氣相沉積是一種固態(tài)的金屬反應(yīng)成分的過程，例如鈦。物理氣相沉積一般有真空中蒸發(fā)沉積、濺射、離子鍍?nèi)N將固態(tài)鍍層材料氣化的方法。 由于PVD工藝溫度低，不會(huì)降低硬質(zhì)合金刀片自身的強(qiáng)度，刀片刃部可磨得十分鋒利，從而可降低機(jī)床的功率消耗。,PVD物理鍍層方法,WQM3

4、5,從技術(shù)上講，制備由上百層(每層厚度為501000nm)組成的多層鍍層，在PVD工藝中容易實(shí)現(xiàn)。單層厚度為 2050nm時(shí)，這種鍍層的耐磨性最佳。,WQM35,百層鍍層的WQM35材料,舉例,二、傳統(tǒng)刀具與現(xiàn)代刀具的比較,現(xiàn)代刀具的缺點(diǎn):,缺點(diǎn)： 無法制造小尺寸刀具 精度有限 制造工藝復(fù)雜 通常不能提供連續(xù)的、高精度的長切削刃,現(xiàn)代刀具的缺點(diǎn):,應(yīng)用 大量用于常規(guī)尺寸的刀具 精度不高的定尺寸刀具,現(xiàn)代刀具的應(yīng)用,焊接式硬質(zhì)合金刀具,優(yōu)點(diǎn)： 精度高 制造工藝比較簡單 缺點(diǎn) 通常有殘余焊接應(yīng)力存在，限制了其切削速度的提高 (一般在60m/min左右) 不能應(yīng)用鍍層技術(shù) 應(yīng)用 通常用于需要長切削刃

5、的精加工刀具 用于傳統(tǒng)機(jī)床和低速加工,二、車刀的組成,外圓車刀是最基本、最典型的切削刀具，其切削部分（又稱刀頭）由前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃和刀尖所組成。,刀具切削部分的結(jié)構(gòu)要素如圖1-5所示，其定義如下：前刀面切屑流過的表面，以A表示。 主后刀面 與工件上過渡表面相對(duì)的表面， 以A表示。副后刀面與工件上已加工表面相對(duì)的表面，以A表示。主切削刃前刀面與主后刀面的交線，記為 S。它承擔(dān)主要的切削工作。副切削刃前刀面與副后刀面的交線，記為S。它協(xié)同主切削刃完成切削工作，并最終形成已加工表面。 刀尖 主切削刃和副切削刃的匯交處相當(dāng)少的一部分切削刃。,演 示,三、刀具靜止角度參考系及其坐

6、標(biāo)平面,（一）刀具靜止角度參考系 靜止角度參考系的主要作用：定義、設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量刀具之用。 在該參考系中定義的角度稱為刀具的標(biāo)注角度。 兩個(gè)假設(shè)條件： 1、不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，即用主運(yùn)動(dòng)向量近似代替切削 刃與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的合成速度向量。 2、刀具的刃磨和安裝基準(zhǔn)面垂直或平行于參考系平面，同時(shí)設(shè)定刀桿中心線與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向垂直。,三、刀具靜止角度參考系及其坐標(biāo)平面,2.正交平面參考系,由以下三個(gè)在空間相互垂直的參考平面構(gòu)成。,通過切削刃上選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。通常平行于車刀的安裝面,通過切削刃上選定點(diǎn)，垂直于基面并與主切削刃相切的平面。,通過切削刃上選定點(diǎn)，同時(shí)與基面和切

7、削平面垂直的平面。,三、刀具靜止角度參考系及其坐標(biāo)平面,三、刀具靜止角度參考系及其坐標(biāo)平面,靜止正交參考系建立動(dòng)畫演示,靜止進(jìn)給參考系建立動(dòng)畫演示,三、刀具靜止角度的標(biāo)注,一刃四角法 所謂的“一刃四角法”是指刀具上每一條切削刃,必須且只需四個(gè) 角度基本角度,就能唯一的確定其在空間的位置。,切削刃 S 前刀面與主后刀面的交線，記為 S。它承擔(dān)主要的切削工作。 主偏角 r 主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度vf 方向之間的夾角。 刃傾角 s 主切削刃與基面之間的夾角。 前角 O O 前面與基面之間的夾角。 后角o 后面與切削平面之間的夾角。,三、刀具靜止角度的標(biāo)注,基面內(nèi)測(cè)量：主偏角r 主切削刃在基面上的投 影 與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的夾角 主剖面內(nèi)度量：前角o 前刀面與基面的夾角。 后角o 主后刀面與切削平面的夾角 切削平面度量：刃傾角s 主切削刃與基面間的夾角,