下图所示车刀的定义如下。
①前面(前刀面)刀具上与切屑接触并相互作用的表面。
②主后面(主后刀面)刀具上与工件过渡表面接触并相互作用的表面。
③副后面(副后刀面)刀具上与工件已加工表面接触并相互作用的表面。
④主切削刃。前刀面与生后力面的交线,它完成主要的切削工作。
⑤副切削刃。前刀面与副后刀面的交线,它配合主切削刃完成切削工作,并最终形成已加工表面。
⑥刀尖。连接主切削刃和副切削刃的一段切削刃,它可以是小的直线段或圆弧。其他各类刀具,如刨刀、钻头、钝刀等,都可看做是车刀的演变和组合。如图所示,刨刀切削部分的形状与车刀相同(见图(a)钻头可看做是两把一正一反并在一起同时车削孔壁的车刀,因而有两个主切削刃,两个副切削刃,还增加了一个横刃(见图(b))锐刀可看做由多把车刀组合面成的复合刀具,其每一个刀齿相当于一把车刀,见图(c)。
刀具要从工件上切下金属,必须具有一定的切削角度,也正是由于切削角度才决定了刀具切削部分各表面的空间位置。要确定和测量刀具角度,必须引入3个相互垂直的参考平面,如图3所示。
①切削平面。通过主切削刃上某一点并与工件过渡表面相切的平面。
②基面。通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向相垂直的平面。
③正交平面。通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面。
切削平面、基面和正交平面共同组成标注刀具角度的正交平面参考系,常用的标注刀具角度参考系还有法平面参考系、背平面和假定工作平面参考系。
①前角γ0。在正交平面内测量的前刀面与基面之间的夹角,前角表示前刀面的倾斜程度有正、负和零值之分,正负规定如图中所示。
②后角α0。在正交平面内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角,后角表示主后刀面的倾斜程度,一般为正值。
③主偏角Kr 。在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角,主偏一般为正值。
④副偏角K'r。在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角,副偏角一般为正值。
⑤刃倾角λs。在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。当主切削刃呈水平时,λs=0;当刀尖为主切削刃上最低点时,λs<0;当刀尖为主切削刃上最高点时,λs>0(见图)。需要说明的是,两图所示的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,并且不考虑进给运动的影响等条件下描述的。
①刀具安装位置对工作角度的影响。以车刀车外圆为例,若不考虑进给运动,当刀尖安装得高于或低于工件轴线时,刀具的工作前角λoe和工作后角αoe,如下图所示。当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直时,刀具的工作主偏角Kre和工作副偏角K're如下图所示。
②进给运动对工作角度的影响。车削时由于进给运动的存在,使车外圆及车螺纹的加工表面实际上是一个螺旋面;车端面或切断时,加工表面是阿基米德螺旋面(见下图)。因此,实际的切削平面和基面都要偏转一个附加的螺旋升角u,使车刀的工作前角λoe增大,工作后角αoe减小。一般车削时,进给量比工件直径小很多,故螺旋升角u很小,它对车刀工作角度影响不大,可忽略不计。但在车端面、切断和车外圆进给量(或加工螺纹的导程)较大时,则应考虑螺旋升角的影响。
知识点词条:刀具角度