如何区分刀具中的受力方向？

ping820966

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。
, L' Y3 y- ~5 N8 a, ?9 U        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。

华氏911

先要了解一些基础知识：
! y8 s7 `% s# b8 s) z# Q0 |% F- U; p6 K一、车刀的组成及结构形式   
9 x, S* ~5 X  T+ a
! y1 w: \8 w9 @6 [$ x9 i1.车刀的组成   

) k6 G! v5 F* {' t- ^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。   
. U" C1 o5 ?; v6 B" M6 |, I2 {& ^; f


前刀面       是切屑流经过的表面。   

主后刀面     是与工件切削表面相对的表面。   

副后刀面     是与工件已加工表面相对的表面。   

  }# x2 D( N3 B$ f' e. U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。   

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。   

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。   
" i' r9 v+ c- x' D  g5 q& w" @' s
1 w5 Y* f; @3 z3 N* H6 T! \3 ?: |2.车刀的结构形式   

, u* {3 C$ G9 t. h/ N最常用的车刀结构形式有以下两种：   

8 m# ^/ J9 q7 @/ V（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。   

. r: e6 {  f7 _) Z) \（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。   

9 A- u' m- B6 T: @0 R5 s: ^二、车刀的主要角度及其作用   

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）。


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。   
0 b% C4 N. V3 `+ b0 X9 |( |1 y
（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。   
! l" |5 {% x  v1 d
1 `; n: @: u( a# |  p# L% B  f（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。   

（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：   
( y4 y  ?) ~% j, J
1）可改变主切削刃参加切削的长度，影响刀具寿命。   
5 B% ~5 ?9 ]& f
2）影响径向切削力的大小。   

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。   

; g8 v9 p0 x# F8 Q% J/ n车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种，其中45°多。   

# x- ]8 t# l  m5 Y3 [（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。   
- A* ^, [; ^2 P/ n1 w- s
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°。   
8 S4 V! ~- L& @9 [/ D
' s, k* V3 n' T（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。
  }/ k# @$ K$ ]3 a
% t* Z7 b$ u7 B3 Z$ Y[ 本帖最后由 华氏911 于 2008-3-13 10:34 编辑 ]

ping820966

看了，说的好详细啊！good 并学习了，copy下来了。谢谢解疑

雷心听戏

2楼写的真详细，受教了，谢谢！

a05a3623b

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.

xiaoqiang.5082

good 写的很详细，和我们课本上的一样！..

birdry

讲的好详细啊
0 t  p0 z+ @9 V2 `- r2 J请问那里有这方面的资料下载？

kllkll

谢谢二楼的解答,学习了.可惜就是看后记不住

yeshuidi

金属切削刀具与原理里头有详细的介绍!