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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。
, P9 l5 b2 m# @        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:+ `& b$ @( J+ F, `% Y# a  O
一、车刀的组成及结构形式   
1 ]$ Q# R3 }- ^7 G* S2 \* C9 N  Z  ~: D9 }- c
1.车刀的组成   
8 e' K* k1 I$ O1 w4 b. `5 P3 _" ?6 P5 y- c' m5 f
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。   - x$ s+ E6 t6 i( T, P

1 ]) W7 t% W! i' j7 z3 a2 M- u 1.jpg
, o* b6 |8 a5 i' r: _4 U9 U! }( H* w' K1 \' i7 S1 ^
前刀面       是切屑流经过的表面。     b, F+ R4 F, y- S+ @& E& y+ y: I
# x) }% v8 Q. f- O) v
主后刀面     是与工件切削表面相对的表面。   & X0 L% Z+ z2 H, t, r
) E' X: R2 T  l! F6 P' ?# U9 D' Y
副后刀面     是与工件已加工表面相对的表面。   9 e" l1 R# {, Q6 {; ^( B' |

1 `8 B5 R4 e1 l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。   - ?5 H- @0 }6 S& e* \; ?. I$ i
% a& J- Z) K. `  k. _* t" b4 O
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。   
3 Z# J/ Z: }* N$ f  F0 C3 b/ s/ @4 X) t8 k
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. k" ?& t+ e1 D

- q* N8 Q( p3 I0 S- e2.车刀的结构形式   8 x" }. e4 R# _5 n% M

- I) \% f0 B  v: O8 _( @4 j最常用的车刀结构形式有以下两种:     B# D$ ^  g& h: _. W  U- I

% D( Z  S7 d4 R3 n2 L(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。   
7 n% Q* u" o* W) S5 M( L" c  H
! R8 K9 \2 Y: q& }- ?(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。   
3 T. M' o0 {( S/ }' T0 N8 n* c
9 [: y2 w, v% d4 Y: M2 a二、车刀的主要角度及其作用   
# v  J& o7 ^7 M# F5 \  F
# Z+ ^4 G" w# ^. b8 o* L" G, 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)。
- J+ J. w6 h$ F1 e% k. y 2.jpg $ e9 j* ?. C4 X1 t2 k8 l1 s

/ |% r, _2 n8 J6 W. 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 % j& i+ D! |# S) x9 A2 ^) ^

3 Q) P' t7 \* q) |2 {3 R* F4 C(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。   
8 }$ `9 U% R  [- F
. L1 e" l0 I+ [+ H(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。   
6 M4 a1 S. B2 b! K6 R8 t+ W) P9 p) F5 G- }( Z. ~' z
(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:   0 U1 \5 V+ S4 i/ p; f. f

2 y9 v% F1 i7 ~' q6 w' t& M* H: H& Z1)可改变主切削刃参加切削的长度,影响刀具寿命。   0 [- z% [5 t: O1 e
' n3 N# q- f* }9 V
2)影响径向切削力的大小。   
2 s4 `3 ?8 M' j( W
( ]6 p& \9 V5 t% U2 @  R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。   $ Y3 A0 v% r# M4 Q5 j5 J4 l

+ l6 t; P/ n" F车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种,其中45°多。   
( d2 o. p% G5 S2 |, P. Q  B" [! H' ~  c5 e1 \% U; ^" ?
(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。   
' ~2 K# \7 C! m3 h: m& R7 u! \, h/ H; \; v- b, o
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°。   
3 N; p" y: \% T& C" U6 F+ b, W! i
- ~, j+ S& q! L& b(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。9 ~3 q! s7 P, ^# f& s5 _: w

5 M7 t, C' A1 T- i, E7 `[ 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
* Y" h* `/ H% e5 u( M0 g# L  d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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