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刀具工作状态下的切削角度及其影响

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：刀具在工作状态下的切削角度，称为刀具的工作角度。或者使用可转角度刀架将刀具倾斜一个μ 角安装，使左右两侧刃工作前后角相同。车削时刀具的安装常会出现刀刃安装高于或低于工件回转中心的情况，如图2-12所示，此时工作基面、工作切削平面相对于标注参考系产生θ 角的偏转，将引起工作前角和工作后角的变化，即γoe=γo ±θ，αoe=αoθ。

刀具的标注角度是在假定运动条件和假定安装条件情况下定义得出。实际上，在切削加工中，由于进给运动的影响，或刀具相对于工件安装位置发生变化时，会使刀具的实际切削角度发生变化。刀具在工作状态下的切削角度，称为刀具的工作角度。工作角度记作γoe、αoe、κre、κ′re、λse和α′oe等。

1.进给运动对工作角度的影响

（1）横向进给运动对工作角度的影响。车端面或切断时，车刀沿横向进给，主运动方向与合成切削运动方向的夹角为 pagenumber_ebook=22,pagenumber_book=16 ，切削轨迹是阿基米德螺旋线，如图2-10所示。这时工作基面Pre和工作切削平面Pse相对于标注参考系都要偏转一个附加的角度μ，使车刀的工作前角γoe增大和工作后角αoe减小，分别为γoe=γo+μ，αoe=αo-μ。

（2）纵向进给运动对工作角度的影响。车外圆或车螺纹时，如图2-11所示，合成运动方向与主运动方向之间的夹角为μf，这时工作基面Pre和工作切削平面Pse相对于标注参考系都要偏转一个附加的角度μ，使车刀的工作前角γoe增大和工作后角αoe减小，分别为

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式中 f——纵向进给量，或被切螺纹的导程（mm/r）；

d——工件选定点的直径（mm）；

μf——螺旋升角（°）。

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图2-10　横向进给运动对工作角度的影响

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图2-11　纵向进给运动对工作角度的影响

一般车削时，进给量比工件直径小很多，故角度μ 很小，对车刀工作角度影响很小，可忽略不计。但若进给量较大（如加工丝杆、多头螺纹），则应考虑角度μ 的影响。车削右旋螺纹时，车刀左侧刃后角应大些，右侧刃后角应小些。或者使用可转角度刀架将刀具倾斜一个μ 角安装，使左右两侧刃工作前后角相同。

2.刀具安装对工作角度的影响

（1）刀刃安装高度对工作角度的影响。车削时刀具的安装常会出现刀刃安装高于或低于工件回转中心的情况，如图2-12所示，此时工作基面、工作切削平面相对于标注参考系产生θ 角的偏转，将引起工作前角和工作后角的变化，即γoe=γo ±θ，αoe=αo∓θ。

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图2-12　刀刃安装高度对工作角度的影响

（2）刀杆安装偏斜对工作角度的影响。在车削时会出现刀杆与进给方向不垂直的情况，如图2-13所示，此时刀杆垂线与进给方向产生θ 角的偏转，将引起工作主偏角和工作副偏角的变化κre=κr ±θ，κ′re=κ′r∓θ。

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图2-13　刀杆安装偏斜对工作角度的影响