刀具结构与外圆车刀相关的介绍

刀具的种类很多，结构各异，但就切削部分而言，它们都可以看成是由外圆车刀演变而成的。现以外圆车刀为例，说明刀具的结构。车刀一般由刀头和刀柄两部分组成，刀头为切削部分，刀柄为夹持部分。车刀的切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖组成，如图3-35所示。

（1）刀具切削部分的组成

1）前刀面（A_γ）：是刀具上切屑滑过的表面。

2）主后刀面（A_α）：是刀具上与切削表面（过渡表面）相对的表面。

3）副后刀面（A_α′）：是刀具上与已加工表面相对的表面。

4）主切削刃（S）：是前刀面与主后刀面相交构成的切削刃，担任主要的切削工作。

5）副切削刃（S′）：是前刀面与副后刀面相交构成的切削刃，配合主切削刃完成少量的切削工作，也可对已加工表面起修光作用。

图3-35 车刀的组成

6）刀尖：是主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。它往往磨成一段很小的直线或圆弧，以提高刀尖的强度。

（2）辅助平面 为了定义刀具角度，在切削状态下，选定切削刃上某一点而假定的几个平面称为辅助平面，如图3-36所示。

图3-36 刀具的辅助平面

1）基面（p_γ）：指通过主切削刃选定点并垂直于假定主运动方向的平面。

2）主切削平面（p_s）：指通过主切削刃选定点与主切削刃相切并垂直于基面的平面。

3）正交平面（p_o）：指通过主切削刃选定点并同时垂直于基面和主切削平面的平面。

以上三个平面相互垂直，构成空间直角坐标系。

4）假定工作平面（p_t）：指通过切削刃选定点与基面垂直，且与假定进给运动方向平行的平面。(www.xing528.com)

5）背平面（p_n）：指通过切削刃选定点并同时垂直于基面和假定工作平面的平面。

以上两个平面加上基面也可组成空间直角坐标系。

6）副切削平面（p_s′）：指通过副切削刃选定点与副切削刃相切并垂直于基面的平面。

（3）刀具的几何角度 刀具的几何角度是确定刀具几何形状与切削性能的重要参数，主要有前角、后角、主偏角和刃倾角，它们是主切削刃上四个最基本的角度，如图3-37所示。

1）在正交平面内测量的角度。

①前角（γ_o）：前刀面与基面间的夹角。前角的大小决定切削刃的强度和锋利程度。前角大，刃口锋利，易切削；但前角过大，强度低，散热差，易崩刃。一般取γ_o=-5°～25°。

②后角（α_o）：主后刀面与主切削平面间的夹角。后角的大小决定刀具后刀面与工件之间的摩擦及散热程度。后角过大，散热差，刀具寿命短；后角过小，摩擦严重，刀口变钝，温度高，刀具寿命也短。一般取α_o=5°～12°。

③楔角（β_o）：前刀面与主后刀面间的夹角。一般取β_o=90°-（γ_o+α_o）。

2）在基面内测量的角度。

①主偏角（κ_r）：主切削平面与假定工作平面间的夹角。主偏角的大小决定背向力与进给力的分配比例和散热程度。主偏角大，背向力小，散热差；主偏角小，进给力小，散热好。

图3-37 刀具的几何角度

②副偏角（κ_r′）：副切削平面与假定工作平面间的夹角。副偏角的大小决定副切削刃与已加工表面之间的摩擦程度。较小的副偏角对已加工表面有修光作用。

③刀尖角（ε_r）：主切削平面与副切削平面间的夹角，ε_r=180°-（κ_r+κ_r′）。

3）在主切削平面内测量的角度。

刃倾角（λ_s）：主切削刃与基面间的夹角。刃倾角主要影响排屑方向和刀尖强度。