刀具切削部分的几何参数指刀具静止参考系中确定的,刀具切削部分的前、后面和主、副切削刃空间位置的参数以及基于这些切削加工需要描述的几何参数,其主要是各种几何角度与刀面或切削刃的形状等。如图所示为基于典型的外圆车刀定义的几何参数。
(1)基面Pr中测量的角度如下所述。
1)主偏角κr:在基面Pr中度量的,主切削平面Ps与假定工作平面Pf间的夹角。
2)副偏角κ'r:在基面Pr中度量的,副切削平面P's与假定工作平面Pf间的夹角。
3)余偏角φ:在基面Pr中度量的,主切削平面Ps与背平面Pp间的夹角。
4)刀尖角εr:在基面Pr中度量的,主切削平面Ps与副切削平面P's间的夹角。其是一个派生角度,与主偏角κr和副偏角κ'r的关系为:εr=180°-(κr+κ'r)。
(2)正交平面Po中测量的角度 如下所述,如图中的O-O剖面,注意角度正负的判断。
1)前角γo:在正交平面Po中度量的,前面Aγ与基面Pr间的夹角。当前面与切削平面夹角小于90°时,前角为正值;大于90°时,前角为负值。
2)后角αo:在正交平面Po中度量的,后面Aα与切削平面Ps间的夹角。当后面与基面夹角小于90°时,后角为正值;大于90°时,后角为负值,实际切削时一般不允许负后角。
3)楔角βo:在正交平面Po中度量的,前面Aγ与后面Aα间的夹角。其是一个派生角度,与前角γo和后角αo的关系为:βo=90°-(γo+ αo)。
(3)切削平面Ps中测量的角度上图中的S向视图,为刃倾角λs,其是切削平面Ps中度量的主切削刃S与基面Pr间的夹角。注意其用向视图S进行表达。当刀尖相对安装面处于最高点时,刃倾角为正值;反之,为负值;当刃倾角为零度时,切削刃在基面内。
依据以上定义,可以给出副切削刃上的副前角γ'o、副后角α'o和副刃倾角λ's的定义可自行分析,图中未示出。
在上述角度中,前角γo和刃倾角λs确定前面Aγ ,的方位;主偏角,和后角确定主后面的Aα方位,此时,主切削刃S的方位也就自然确定。主切削刃S的方位也可认为是主偏角κr和刃倾角λs确定。由此可见,主切削刃及其前面和主后面在空间的方位只用四个基本角度 γo、αo、κr和λs就能完全确定。同理,用副前角 γ'o、副后角α'o、副偏角κ'r和副刃倾角λ's,则副切削刃S'及其对应的前面Aγ和副后面A'α在空间的方位也就完全确定。主切削刃S和副切削刃S'共处在前面Aγ中,其交点便是刀尖。由于前面Aγ是共用的,因此,副前角γ'o和副刃倾角λ's是可以计算出来的,即属于派生角度。因此,外圆车刀切削部分的空间几何结构仅需前角γo、后角αo、主偏角κr、副偏角κ'r、刃倾角λs以及负后角 α'o六个参数即可确定。
以上前角γo、后角αo和刃倾角λs允许出现负角,图中正、负角度的判断已有表示其规律是,以安装面为基准,刀尖位置最高时为正角度,刀尖位置最低时则为负角度如图中的刃倾角即为负值。
(4)法平面Pn中测量的角度 图中的 N-N剖面,有法前角γn、法后角αn和法楔角βn。对于某些大刃倾角刀具,如立铣刀侧切削刃,由于容屑槽的加工需要,常用到法平面参考系中测量的角度。同时,法楔角βn也直观地表达出刀齿的强度。当λs=0°时,法平面与正交平面重合;当λs≠0°时,法平面与正交平面相夹λs。 1)法前角γn:在法平面Pn中度量的,前面Aγ与基面Pr间的夹角,有正、负之分。 2)法后角αn:在法平面Pn中度量的,后面Aα与切削平面Ps间的夹角,有正、负之分。
=0°时,法平面与正交平面重合;当λs≠0°时,法平面与正交平面相夹λs。
1)法前角γn:在法平面Pn中度量的,前面Aγ与基面Pr间的夹角,有正、负之分。
2)法后角αn:在法平面Pn中度量的,后面Aα与切削平面Ps间的夹角,有正、负之分。
3)法楔角βn:在法平面Pn中度量的,前面Aγ与后面Aα间的夹角。其是一个派生角度,即βn=90°-(γn+ αn)。
(5)在假定工作平面Pf和背平面Pp中测量的角度图中的F-F剖面和P-P剖面,其在机械刃磨刀具以及分析讨论切削问题等场合常用。在假定工作平面中测量的前角和后角分别称为侧前角γf和侧后角αf,在背平面中测量的前角和后角分别称为背前角γp和背后角 αp。
1)侧前角γf:在假定工作平面Pf中度量的,前面Aγ与基面Pr间的夹角,有正、负之分。
2)侧后角αf:在假定工作平面Pf中度量的,后面Aα与切削平面Ps间的夹角,有正、负之分。
3)侧楔角βf:在假定工作平面Pf中度量的,前面Aγ与后面Aα间的夹角,βf=90°-(γf+αf)。
4)背前角γp:在背平面Pp中度量的,前面Aγ与基面Pr间的夹角,有正、负之分
5)背后角αp:在背平面Pp中度量的,后面Aα与切削平面Ps间的夹角,有正、负之分。
6)背楔角βp:在背平面 Pp中度量的,前面Aγ与后面Aα间的夹角,βp=90°-(γp+αp)。