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10天前
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[已解决] 如何区分刀具中的受力方向?

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发表于 2008-3-13 09:31:40 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国河南焦作

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我这个问题对大家来说可能比较简单,但对我这个天生就没有方向感的人来说理解起来就有点难了。* M- z* V* G+ s3 Y1 H
        近来,我一直在读文献,遇到了这种情况:有些论文中对刀具的受力分析分为Fx,Fy, Fz;有些说是主切削力,径向力,Fz,还有轴向力。呵呵,这么多标注,把我给弄迷糊了,请大家帮我解疑,不胜感激!!!可以车削外圆为例。
发表于 2008-3-13 09:43:22 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
先要了解一些基础知识:/ q, G3 [: L) E" D  \( }
一、车刀的组成及结构形式   
  c- x) A  L3 ~; w
* ?% u' [( A  j& z! L/ F3 G0 z1.车刀的组成   8 y+ i7 W3 F& P8 [; n0 {

/ u7 i: e% L. {5 ^) R车刀由刀头和刀体两部分组成。刀头用于切削,刀体用于安装。刀头一般由三面,两刃、一尖组成。   , r9 f+ O% g* E# \2 I# b

1 ^) e% H- G+ _8 X 1.jpg 3 n: l8 }8 p! ], i& V* u5 Q. I% U

2 b. h1 v3 x' I+ u* {6 q2 d前刀面       是切屑流经过的表面。   & A3 L0 P. Z4 M0 |) \

+ @$ i* X* T4 N" k. M主后刀面     是与工件切削表面相对的表面。   $ b1 G: S& S5 G! C9 ]6 l

) r4 p' z+ a% |$ |0 X+ t0 d5 S! n9 Q! _副后刀面     是与工件已加工表面相对的表面。   $ B4 J8 q  u% h: `3 Y; _7 R& E

( T' k: i, W3 P, D/ ~! R主切削刃     是前刀面与主后刀面的交线,担负主要的切削工作。   
& S+ {8 J1 F" L# Y- u, k! k! _0 c6 h. ~( e. @
副切削刃     是前刀面与副后刀面的交线,担负少量的切削工作,起一定的修光作用。   / V: e0 {3 l7 K9 D, R4 N% T. N  l

3 a6 I- c! S2 [刀尖         是主切削刃与副切削刃的相交部分,一般为一小段过渡圆弧。   
" A$ L& V1 {* Q8 q) o# k  s* n
1 |7 b# Q' x  g1 b2.车刀的结构形式   
7 @$ D, p# o1 h& f/ c7 y& a. i0 U' [; q- C* ?5 z+ G, K
最常用的车刀结构形式有以下两种:   " s/ T# C; F6 R1 s* v8 h- f8 F
- O( o: S( N" z, O3 v* c) V7 d+ u  a
(1)整体车刀     刀头的切削部分是靠刃磨得到的,整体车刀的材料多用高速钢制成,一般用于低速切削。   
; J) ], U0 k8 F1 o6 e$ }
3 ~. X; o+ @- K(2)焊接车刀     将硬质合金刀片焊在刀头部位,不同种类的车刀可使用不同形状的刀片。焊接的硬质合金车刀,可用于高速切削。   
! X5 t9 R9 _3 X; h5 Q- l* @6 O, @' B5 z0 O& ^1 s1 x
二、车刀的主要角度及其作用   
( t5 W, S% }* O' Y2 B* Z" M
) ?$ g/ P& A% e: l. A- l车刀的主要角度有前角(γ0)、后角(α0)、主偏角(Kr)、副偏角(Kr’)和刃倾角(λs)。 8 R! W; x. V! ~' r' q$ o
2.jpg ) v* f' R% H9 f

9 Z% W& h$ t5 N" p- c+ u' ?) C为了确定车刀的角度,要建立三个坐标平面(你所说的三个力就是在这三个平面上):切削平面(切削力)、基面(径向力)和主剖面(轴向力/进给力)对车削而言,如果不考虑车刀安装和切削运动的影响,切削平面可以认为是铅垂面;基面是水平面;当主切削刃水平时,垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面。    3.jpg
* g# S. }- }8 k: P! L" H$ W" K; O* X$ n8 j3 U
(1)前角γ0在主剖面中测量,是前刀面与基面之间的夹角。其作用是使刀刃锋利,便于切削。但前角不能太大,否则会削弱刀刃的强度,容易磨损甚至崩坏。加工塑性材料时,前角可选大些,如用硬质合金车刀切削钢件可取γ0=10~20,加工脆性材料,车刀的前角γ0应比粗加工大,以利于刀刃锋利,工件的粗糙度小。   / e0 A# B- l8 u: A+ x
! n; q" n- i, }- T$ t5 b4 Y  z. }9 z
(2)后角α0在主剖面中测量,是主后面与切削平面之间的夹角。其作用是减小车削时主后面与工件的摩擦,一般取α0=6~12°,粗车时取小值,精车时取大值。   1 T+ d! y3 Z. z- l; P
5 n3 T. ^, p9 f$ S, s+ |" ~
(3)主偏角Kr在基面中测量,它是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角。其作用是:   
* u6 W: _" N4 i% l" Q% [" u! |6 x5 `/ o
1)可改变主切削刃参加切削的长度,影响刀具寿命。   
: m0 |0 I! t7 G7 I3 e& P  T  v5 S4 z, b* H: n+ P4 h
2)影响径向切削力的大小。   
! @' d4 \+ n  _" L( r7 T2 a) O; ]2 ^& A/ O
小的主偏角可增加主切削刃参加切削的长度,因而散热较好,对延长刀具使用寿命有利。但在加工细长轴时,工件刚度不足,小的主偏角会使刀具作用在工件上的径向力增大,易产生弯曲和振动,因此,主偏角应选大些。   4 O) _; g0 t4 I
1 Z6 t4 s" B/ e% g
车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种,其中45°多。   9 S1 G9 W: t$ g; ?& ^

7 S5 u) Q8 }/ ^: j& ](4)副偏角Kr’在基面中测量,是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。其主要作用是减小副切削刃与已加工表面之间的摩擦,以改善已加工表面的精糙度。   
% E7 n6 _$ l6 W# o, [7 J: g# m$ ]1 V- R
在切削深度ap、进给量f、主偏角Kr相等的条件下,减小副偏角Kr’,可减小车削后的残留面积,从而减小表面粗糙度,一般选取Kr′=5~15°。   # \# X4 u# S. H3 a: W  g7 L) a

% q4 H+ N# E' t0 ~3 I4 U. a" V(5)刃倾角入λs     在切削平面中测量,是主切削刃与基面的夹角。其作用主要是控制切屑的流动方向。主切削刃与基面平行,λs=0;刀尖处于主切削刃的最低点,λs为负值,刀尖强度增大,切屑流向已加工表面,用于粗加工;刀尖处于主切削刃的最高点,λs为正值,刀尖强度削弱,切屑流向待加工表面,用于精加工。车刀刃倾角λs,一般在-5-+5°之间选取。" Q, K& S# S0 x" w
% ~3 J: @0 X# d$ u3 S0 U/ q
[ 本帖最后由 华氏911 于 2008-3-13 10:34 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2008-3-13 11:29:15 | 显示全部楼层 来自: 中国河南焦作
看了,说的好详细啊!good 并学习了,copy下来了。谢谢解疑
发表于 2008-3-14 18:17:43 | 显示全部楼层 来自: 中国河南焦作
2楼写的真详细,受教了,谢谢!
发表于 2008-3-14 19:51:42 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
用数控的坐标系分析X Z    X径向进给力  Z轴向进给力   Z轴为与机床主轴平行   X轴是与Z轴向垂直的方向的坐标.

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发表于 2008-3-14 21:23:44 | 显示全部楼层 来自: 中国陕西汉中
good 写的很详细,和我们课本上的一样!..
发表于 2008-3-17 14:45:52 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
讲的好详细啊
( r8 g! H' O( G' V1 u. |$ c请问那里有这方面的资料下载?
发表于 2008-3-17 22:00:21 | 显示全部楼层 来自: 中国云南昆明
谢谢二楼的解答,学习了.可惜就是看后记不住
发表于 2008-3-18 19:48:04 | 显示全部楼层 来自: 中国福建厦门
金属切削刀具与原理里头有详细的介绍!

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