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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。
8 L9 `4 M' S/ v5 q( ~0 ^        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:% z3 t( w: a7 O5 k$ Z
一、车刀的组成及结构形式   5 h# L& b2 c8 K) L

# D: q" u, Q4 R$ M3 m0 U% s1.车刀的组成   ' y. D: Q- e9 F) L
' i% C) z" d9 F3 j- f. p. |$ n4 e; k
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。   
/ v/ q  Q2 i- k. V9 I0 L& w6 `* E- Y
$ G* p6 S8 X5 J& ~, g& T, ~2 B0 K7 M  o 1.jpg % F+ [8 a. W4 x; C+ l+ |) Q
. D* _7 d4 A- n6 C3 q
前刀面       是切屑流经过的表面。   
) L8 k5 {# \$ z; \9 n; `! ~' D' m5 d% ^% @
主后刀面     是与工件切削表面相对的表面。   . [" D2 h: Y) r6 Q
/ C7 t1 J0 K; P# v1 i( x  h
副后刀面     是与工件已加工表面相对的表面。   3 j2 @6 b% c' r6 H# L

" S- g% p# }$ ]2 _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 p+ ?' k1 {8 ^$ N  h4 z4 N/ k# X# r: W: N+ x/ 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 I4 v( r  B, E

! @, t0 q2 N4 K7 J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。   6 H8 P; j/ E  ?
( |1 j  `4 |; N- y/ }3 }
2.车刀的结构形式   8 P) D* ~* m) g, V% X( T
" ~5 {8 C% @( p9 v" L
最常用的车刀结构形式有以下两种:   
/ {: ^6 j# S8 O- ]) G# B& Y+ y& U+ t/ ^, \$ T) l, s
(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。   ) ?- w1 W; y) k/ p. c

4 P, F# E! P0 X5 j+ b0 I% Y(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。   # n. u+ V. N4 V
5 C7 A. m2 X' K0 G( O2 S  r6 }
二、车刀的主要角度及其作用   
/ M  I4 ~( ^9 D7 {  e" a3 b4 R5 C
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)。 ' i& @: y7 i2 r
2.jpg
7 @8 L! W& @$ B* S% J, E$ J6 p9 I5 Z, ?; z6 o
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 ( w; D8 \1 L' F& I

+ D! g1 u7 ~0 p' n% U7 C. H(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。   ' o1 ]. `( }/ U* ~7 F  J
9 c: a: A/ G: \) A" k
(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。   0 r1 k5 S8 v* y/ a+ h$ B

* g. g4 ]7 V3 I(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 m% a( _& k' O: R0 J2 a4 [6 _

# v" }& p4 S: e7 ~) l6 a2 F1)可改变主切削刃参加切削的长度,影响刀具寿命。   5 S1 D- k0 ]5 M, F- H
/ p" r* ~- h6 G# c: K
2)影响径向切削力的大小。   ) s( }/ T& {! o0 O$ L# r9 T5 n3 @. G
9 a/ x2 I" K& H& v# R  F' a: u
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。   & J7 {8 e  Z: V+ a' j% g
3 T5 _4 f( X4 ^8 F7 T4 K
车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种,其中45°多。   
# ~8 G% w/ I& T7 j. f
" m6 V7 y( t  E8 i(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。   8 O, g3 ?9 z! c* J+ B; A- `
' a6 L7 ]3 F( F" C- P9 v9 A; d! 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°。   5 R+ [6 Q: ^% p5 z, T
7 `5 t9 w) |* g: o+ R& k# c) M+ h
(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+ K! M* W3 o* S; A6 N) b. v. O. w: S9 A. q+ ^+ a
[ 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 r6 p8 X6 |7 @  n7 Z
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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