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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。* g* K$ o- j' q( R! N
        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:0 v, |" M# _  i6 x2 k- [2 t
一、车刀的组成及结构形式   
& v! v: Q# U3 m% d' G6 {
; A& q$ j5 @3 S- V& S) h) q, ?1.车刀的组成   
+ V) n3 I& d5 h% I& M5 w9 i' r$ T! w4 d  ^: s# b% u9 N% `
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。   $ P- G+ z5 q9 y0 w7 Y/ K
4 e2 b7 q0 r' s' b
1.jpg
  i" n" X& j7 d6 i# W) X1 O5 a  a  i
前刀面       是切屑流经过的表面。   
# ]. m  n" R$ P( d
5 _. o" G( Q, M4 N/ ~主后刀面     是与工件切削表面相对的表面。   
2 V$ a3 H; d+ ~# o5 ?& l  z! w  ~2 W* X. c+ {7 d# v& K
副后刀面     是与工件已加工表面相对的表面。   ; S/ X! X, d3 Y) c
4 }  }) T& |7 |; D2 _
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。   
4 s6 M5 r" _; ~/ U- S, S- O
3 A9 Y! F" t# E; j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。   ! m3 j- K) X- T/ V4 X! _1 C, U
) K0 P2 ~2 [" k7 {% B' r( n
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。   0 _+ f- C/ r& r
$ t8 y- U/ E* _4 l
2.车刀的结构形式   
, c8 }4 z% f2 A: I0 M! q  R+ C# W8 ~& e" |
最常用的车刀结构形式有以下两种:   , c$ d0 ]7 `* Z7 Y
, ^: Z* X4 R6 V* v5 g1 ?
(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。   
5 I) W5 E3 [) s: O- C% V" ~5 {" @* X! O
(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。   
& a0 O( ^0 a7 d, d/ ^2 \
0 |9 r) ?- ?# n* m% w/ G二、车刀的主要角度及其作用   $ s( k5 H2 c' P% V. r

. M9 b% p' x7 y" @% J2 C" x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)。
4 w9 ?  p; P" `( F3 W; C3 \4 e0 z 2.jpg 4 F* K6 i6 o8 ^
* r* ]5 S: g8 ?3 }1 B3 h5 ^' ?
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 : j5 J. L2 k4 k+ ~* }
- }1 R0 N( z0 `% R( D7 Z
(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。   " n; X7 P9 W1 m( [0 O0 c' N
9 h8 N$ s  f% s) r
(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。   
. `) n2 W* _0 @) X3 y
3 c0 F1 p. U8 G1 f. K  M, [' W9 f(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:   
/ X) d* v" I. \0 s& L, o. _8 L4 ~3 Y$ r1 c* w. T4 `9 w* `7 E  Z1 w' Z2 `
1)可改变主切削刃参加切削的长度,影响刀具寿命。   5 x$ k8 e) n% f* I# }$ f
1 p* C" E3 E- S' b
2)影响径向切削力的大小。   
' g" H* U, o3 X5 j
) x' @, Q# M' r- j& }& S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。   
+ `1 H$ m* [$ K  c6 Y4 c
# V, v/ P" v2 \( M8 [, X6 r车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种,其中45°多。   2 _' j: f! T9 ~# D! V5 o4 G

  t# }% y& R9 g. Y(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。   ) I( r* d3 T& S" ]
1 u- E8 G$ K( s, l8 |
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°。   
& G! v( A9 i* Z4 r- ]
" W* X, [& S$ ]5 x- J! D9 w(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。- c- ^8 m+ f; V$ K/ g! W3 l5 P

" d3 e3 z( v. y! X, y[ 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3 I5 O2 M1 A! R2 Y* M* [
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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