一、切削刀具(車刀)
    切削加工離不開刀具。刀具是整個機械加工工藝系統中的一個重要環節。在各種刀具中,車刀的結構相對比較簡單,具有代表性,下面以車刀為例予以介紹。圖1-4為普通外圓車刀的示意圖。車刀由夾持部分和切削部分組成。夾持部分稱為刀柄,用來把刀具裝夾在車床的刀架上,一般采用普通鋼材料鍛造而得;切削部分俗稱為刀頭,在車刀上一般為單個刀片。刀片材料一般有高速鋼(俗稱白鋼刀條)和硬質合金兩種,用于剝離金屬材料。根據刀具切削部分與夾持部分(即刀片與刀柄)連接方式的不同,車刀可以分為焊接刀具和機夾刀具兩大類。
    車刀切削部分的主要構成為:
    1.前刀面(Aγ)切削加工而得的切屑經過的刀片表面
    2,主后刀面(Aα)刀具片上與過渡表面相對的表面
    3.副后刀面(Aα`)刀具片上與已加工表面相對的表面
    4.主切削刃(S)前刀面與主后刀面相交而得到的切削刃。用于切出工件上的過渡表面,完成主要的金屬切除。主切削刃是主要的加工刃
    5.副切削刃(S`)前刀面與副后刀面相交而得到的切削刃。它的主要作用是配合主切削刃,完成金屬材料的剝離工作,形成工件已加工表面
    6.刀尖指主切削刃與副切削刃的連接處。根據刀具所使用的場合不同,刀尖有倒角刀尖和倒圓刀尖兩種。
    從以上的分析中,我們可以了解到:車刀的各個組成部分之間都有著密切的聯系。實際上,在十幾至幾十平方毫米的區域內,若干個部分形成了一些角度。這些角度對加工質量和刀具的使用壽命有極大的影響。對刀具進行角度的分析,是刀具設計者和使用者的重要工作內容。
    二、刀具切削部分(刀片)的幾何角度
    對刀具幾何參數進行確定,需要以一定的參考坐標系和參考坐標平面為基準。我們依然以車刀為例。我們引入一個坐標系,作為刀具幾何參數的測量基準。這個坐標系就是如圖1-5所示的刀具角度坐標系。在這個坐標系中,有三個相互垂直坐標軸。坐標軸所在的平面也是相互垂直的。
    (1)基面(Pr):這個平面是指通過切削刃上的一個選定點而垂直于主運動方向的平面。對于車刀,這個選定點就是刀尖,而基面就是過刀尖而與刀柄安裝平面平行的平面。
    (2)切削平面(Ps):這個平面是指通過切削刃上的一個選定點而垂直于基面的平面。對于一般切削刃為直線的車刀,這個平面就是包含切削刃而與刀柄安裝平面垂直平面。
    (3)正交平面(Po):正交平面是指通過切削刃選定點并同時垂直于基面和切削平面的平面。也就是經過刀尖并垂直于切削刃在基面上投影的平面。
    刀具的角度有一些是空間角,根據立體幾何知識,空間角應以其在坐標系內某一個平面內的投影來進行度量。因此,刀具所有的幾何參數都可以在這個坐標系內的某一個平面內進行測量。
    下面介紹一些車刀的幾何角度:
    在正交平面(Po)內測量的角度:
    (1)前角(γ0):前刀面與基面的夾角。當前刀面與切削平面夾角小于90°時,前角為正值;大于90°時,前角為負值。前角對于刀具的切削性能有很大的影響。
    (2)后角(α0):后刀面與切削平面的夾角。當后刀面與基面夾角小于90°時,后角為正值;大于90°時,后角為負值。由于后角的存在,后刀面與加工過渡表面之間的摩擦可以大大減小。
    (3)楔角(β0):前刀面與后刀面之間的夾角。
    β0=90°-(γ0+α0)
    在基面(Pr)內測量的角度:
    (1)主偏角(κγ):主切削平面與假定進給運動方向之間的夾角。主偏角總是為正值。
    (2)副偏角(κγ`):副切削平面與假定進給運動反方向之間的夾角。
    (3)刀尖角(εγ):主切削平面與副切削平面之間的夾角。
    εγ=180°-(κγ+κγ`)
    在切削平面(Ps)內測量的角度:
    (1)刃傾角(λs):指的是主切削刃與基面間的夾角。刃傾角的正負值是這樣設定的:當刀尖比車刀刀柄的安裝面高時,刃傾角為正值;當刀尖低時,刃傾角為負值。當切削刃平行于刀柄安裝面時,刃傾角為0°。這時,切削刃位于基面內。
    以上是對主切削刃的分析。采用同樣的方法,也可以定義副切削刃的參考坐標系和參考坐標平面,即定義由副基面(Pr`)、副切削平面(Ps`)和副正交平面(Po`)構成的參考坐標系,進而對副切削刃的各種角度進行分析。   

 

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