第一章刀具几何角度及切削要素

第一章：刀具几何角度及切削要素 1-1 车削直径80mm ，长200mm 棒料外圆，若选用ap=4mm ，f=，n=240r/min ，试计算切削速度vc ，机动切削时间tm ，材料去除率Q 是多少答：切削速度 机动时间材料去除率Q 1-2 正交平面参考系中参考平面pr ，ps ，po 及刀具角度γo ，αo ，κr ，λs 如何定义答：基面pr ：过切削刃上选定点，平行或垂直与刀具上的安装面（轴线）的平面 切削平面Ps ：过切削刃上选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面 正交平面po ：过切削刃上选定点，同时垂直于基面和切削平面的表面前角γo ：在正交平面中测量的，基面和前刀面的夹角后角αo ：在正交平面中测量的，切削平面和后刀面的夹角，主偏角κr ：在切削平面中测量的，切削刃和进给运动方向的夹角。

刃倾角λs ：在切削平面中测量的，切削刃和基面的夹角。

1-3法平面参考系与其基本角度的定义与正交平面参考系及其刀具角度的定义有何异同在什么情况下， γo= γn答：法平面参考系和正交平面参考系的相同点：都有基面和切削平面。

不同点：法平面参考系的法平面是过切削刃选定点垂直于切削刃的表面，法平面不一定垂直于几面；正交平面参考系中的正交平面是过切削刃选定点同时垂直于切削平面和基面的表面。

刀具角度定义的相同点为：都有偏角，刃倾角。

不同点是：法平面参考系中min/32.601000240801000m dn v c =⨯⋅==ππmin /12064032.605.0410*******mm fv a Q c p =⨯⨯⨯==定义前角和后角分别为法平面中测量的法前角和法后角；而正交平面参考系定义的前角和后角为正交平面中测量的前角和后角。

只有当刀具的刃倾角为0时，γo= γn1-4假定进给工作平面pf，背平面pp，假定工作平面参考系刀具角度是如何定义的在什么情况下γf= γo，γp= γo答：假定工作平面Pf：过切削刃选定点，平行与假定进给运动方向并垂直于基面的平面背平面Pp：过切削刃上选定点，同时垂直于假定工作平面和基面的平面。

第一章：刀具几何角度及切削要素第一章：刀具几何角度及切削要素一、选择题（每小题1分）1、主剖面的定义为：A 过切削刃上某点垂直于Ps的平面B过切削刃上某点垂直于Pr 的平面C 过切削刃上某点垂直于Vc和Vf的平面D过切削刃上某点垂直于Pr和Ps的平面2、切削平面的定义为A过切削刃上某点垂直于主剖面的平面B 过切削刃上某点垂直于基面的平面C 过刀刃与加工表面相切的表面D过刀刃某点与加工表面相切的表面3、基面的定义是A 过切削刃上某点垂直于Ps、Pn的平面B 过切削刃上某点垂直于Ve的平面C过切削刃上某点垂直于V的平面 D 过切削刃上某点垂直于Po的平面4、刀具标注坐标系平面间的关系是A Pn⊥PrB Pn⊥PsC Po⊥PpD Pp⊥Pf5、在不同刀具标注参考系中，不随剖切面位置变化的角度是A 前角B 后角C偏角D倾角6、在不同刀具标注参考系中，随剖切面位置变化的角度是A前角B后角 C 偏角 D 倾角7、车刀主剖面和法平面的关系是A 相互平行B 相互垂直C相互倾斜（夹角为λs）D相互倾斜（夹角为Kr）8、后角的定义为A后刀面与Ps面夹角在Po中数值 B 后刀面与Pr面夹角在Po中数值C后刀面与切削平面的夹角在主剖面中测量的值D后刀面与刀刃在Pr中投影的夹角9、刃倾角的定义A 刀刃与Pr平面夹角在Po平面中数值B 刀刃与前刀面夹角在Ps平面中数值C刀刃与基面夹角在Ps平面中数值10、主偏角的定义A Pf面与Ps面夹角在Pr中数值B Vf方向与刀刃夹角C 刀刃在Pr中投影与Vf方向夹角D Po面与刀刃在Pr中投影的夹角11、确定外圆车刀后刀面方位的参数是Aαo B γo C Kr D λs12、确定外圆车刀主切削刃在空间方位的参数是A γo Bλs C Kr D Kr’13、确定外圆车刀前刀面方位的参数是A γo Bλs C Kr D Kr’14、副偏角的定义A Pf面与Ps’面在Pr中的数值B Vf方向与副刀刃夹角C副切削刃在Pr中投影与Vf相反方向的夹角D Po’面与副刀刃在Pr中投影的夹角15、刀具假定进给平面中测量的角度有A γoB γn Cγf D γp16、刀具标注γf、γp、αf、αp四个角度属于A Po系B Pg系C Pf系D Pn系17、刀具标注γn、αn、Kr、λs四个角度属于A Po系B Pg系C Pf系D Pn系18、合成切削速度（Ve）的定义为：A Ve=V+VfB Ve（矢量）=V（矢量）+Vf（矢量）C Ve=V+Vf +apD Ve（矢量）=V（矢量）+Vf（矢量）+ap（矢量）19、工作主剖面标注坐标系三个坐标平面是A Pse Pne PoeB Pse Pre PoeC Pse Pre PneD Pse Pfe Pre20、工作切削平面的定义是A 过切削刃上某点垂直于工作主剖面的平面B 过切削刃上某点垂直于工作基面的平面C 过切削刃与加工表面相切的平面D过切削刃上某点与加工表面相切的平面21、工作基面的定义是A 过切削刃上某点垂直于Pse的平面B 过切削刃上某点垂直于Poe的平面C过切削刃上某点垂直于Ve方向的平面 D 过切削刃上某点垂直于Pre的平面22、影响刀具工作角度的因素有A 切削速度的大小B进给量的大小 C 背吃刀量的大小D刀具安装高低或偏斜情况23、车削内表面时，引起车刀工作前角γpe增大、工作后角αpe 减少的原因是A 刀具安装高于工件中心B刀具安装低于工件中心C 有横向进给运动D有纵向进给运动24、车削外表面时，引起车刀工作前角γfe增大、工作后角αfe 减少的原因是A刀具安装高于工件中心 B 刀具安装低于工件中心C有纵向进给运动D有横向进给运动26、用λs=0°的外圆车刀，安装高于工件中心时，工作角度变化为A 后角增大B前角增大C后角减小 D 前角减小27、用λs=0°的内孔镗刀，安装高于工件中心时，工作角度变化为A后角增大 B 前角增大 C 后角减小D前角减小28、用αo=8°切断刀切断棒料时，若刀刃安装高于工件中心，则工作角度变化为A αoe>8°B αoe<8°C αoe=8°D αoe=0°29、自动进给切断时，棒料中心会留下一小段圆柱，其原因是A 走刀量过大B 走刀量过小C 刀刃安装高于中心D刀刃安装低于中心30、区别自由切削与非自由切削的方法是A 看主偏角是否大于90度B 看刃倾角是否大于0C看参加工作的刀刃是否大于2个D 看刀具独立角度是否大于6个31、斜角切削的特征是A Kr<>90°Bλs<>0 C 切削刃与切削速度垂直D切削刃与切削速度不垂直32、斜角切削的特征是A 前角不等于零B 后角不等于零C刃倾角不等于零 D 主偏角不等于零33、用90°外圆车刀将棒料从φ80mm车到φ72mm，n=320rpm，f=0.18mm，则hD与bD分别为A hD=0.18mm、bD=8mmB hD=0.18mm、bD=4mmC hD=0.15mm、bD=8mmD hD=0.15mm、bD=8mm34、改变车刀主偏角对一下哪几个切削要素有影响A hDB apC fD bD二、课后练习1-1 车削直径80mm ，长200mm 棒料外圆，若选用ap=4mm ，f=0.5mm ，n=240r/min ，试计算切削速度vc ，机动切削时间tm ，材料去除率Q 是多少?答：切削速度机动时间材料去除率Q 1-2 正交平面参考系中参考平面pr ，ps ，po 及刀具角度γo ，αo ，κr ，λs 如何定义？答：基面pr ：过切削刃上选定点，平行或垂直与刀具上的安装面（轴线）的平面；切削平面Ps ：过切削刃上选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面。

I 切削原理部分第1章刀具几何角度及切削要素1、切削加工必备三个条件：刀具与工件之间要有相对运动；刀具具有适当的几何参数，即切削角度；刀具材料具有一定的切削性能2、切削运动：刀具与工件间的相对运动，即表面成形运动。

分为主运动和进给运动。

1）主运动是刀具与工件之间最主要的相对运动，消耗功率最大，速度最高。

有且仅有一个。

运动形式：旋转运动（车削、镗削的主轴运动）直线运动（刨削、拉削的刀具运动）运动主体：工件（车削）；刀具（铣削）。

2）进给运动：使新切削层不断投入切削，使切削工作得以继续下去的运动。

进给运动的速度一般较低，功率也较少。

其数量可以是一个，也可以是多个。

可以是连续进行的，也可以是断续进行的。

可以是工件完成的，也可以是刀具完成的。

运动形式：连续运动：如车削；间歇运动：如刨削。

一个运动，如钻削；多个运动，如车削时的纵向与横向进给运动；没有进给运动，如拉削。

运动主体：工件，如铣削、磨削；刀具，如车削、钻削。

3、切削用量切削用量是指切削速度c v 、进给量f （或进给速度）和背吃刀量p a 。

三者又称为切削用量三要素。

1）切削速度c v （m／s 或m／min）：切削刃选定点相对于工件的主运动速度称为切削速度。

主运动为旋转运动时，切削速度由下式确定1000dn v c π=式中：d-工件或刀具的最大直（mm）n-工件或刀具的转速(r/s 或r/min)2）进给量f：工件或刀具转一周（或每往复一次），两者在进给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单位是mm／r（或mm／双行程）。

3）背吃刀量p a （切削深度mm）2m w p d d a -=式中:w d -工件上待加工表面直径（mm）；m d -工件上已加工表面直径（mm）。

4、工件表面：切削过程中，工件上有三个不断变化的表面待加工表面：工件上即将被切除的表面。

过渡表面：正被切削的表面。

下一切削行程将被切除。

己加工表面：切削后形成的新表面。

5、刀具上承担切削工作的部分称为刀具的削部分，刀具切削部分由一尖二刃三面组成。

第一章刀具几何角度及切削要素694212151一、填空题（每空1分）1. 切削用量三要素：切削速度、进给量、背吃刀量。

2. 车刀由用于切削的刀头和用于装夹的刀柄两部分组成。

3. 刀具几何角度中，常用的刀具角度有前脚、后角、偏角和刃角。

4．为了改善切削性能，常将刀尖做成修圆刀尖或倒角刀尖。

5. 车刀的前面是切屑流过的表面，后面是和过渡表面相对的面，副后面是和已加工表面相对的面。

主切削刃是前面和后面交汇的边缘。

6．根据一面两角法，前角__和_刃倾角___两角可以确定前面的方位，_后角___和__主偏角___两角可以确定后面的方位，____刃倾角__和___主偏角_两角可以确定主切削刃的方位。

P16.二、选择题（每题2分）1. 在车外圆时，工件的回转运动属于___C_，刀具沿工件轴线的纵向移动属于____B_____。

A 切削运动B 进给运动C 主运动D 加工运动2. 刀具角度中，主偏角κr的值____B_。

A 负值B 总是正值C 零D 以上情况都有可能3. 车外圆时，车刀随四方刀架逆时针转动θ角后，工作主偏角κr将___A_，工作负偏角κr’将____。

A 增大减小B 减小增大C 增大不变D 不变不变4. 当增大刀具的主偏角κr，切削层公称横截面积将__A__。

A 增大B 减小C 不变D 以上情况都有可能5. 随着刀具主偏角κr的减小，切削厚度h D 将______D__，而切削层宽度将____。

A 减小减小B 增大减小C 增大增大D 减小增大6.主偏角、副偏角、刀尖角，三个角之和等于_____B_____。

A 90°B 180°C 360°D 270°7.刃倾角是切削刃和___A_的夹角。

A 基面B 切削平面C 假定工作平面D 正交平面三、判断题（每题2分）1. 车外圆时，切削刃上各点的切削速度相同。

（ N）2. 在生产中可以用切削时间tm和材料的切除率Q来衡量切削效率的高低。

第一章：刀具几何角度及切削要素1-1 车削直径80mm ，长200mm 棒料外圆，若选用ap=4mm ，f=0.5mm ，n=240r/min ，试计算切削速度vc ，机动切削时间tm ，材料去除率Q 是多少?答：切削速度 机动时间材料去除率Q 1-2 正交平面参考系中参考平面pr ，ps ，po 及刀具角度γo ，αo ，κr ，λs 如何定义？答：基面pr ：过切削刃上选定点，平行或垂直与刀具上的安装面（轴线）的平面切削平面Ps ：过切削刃上选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面正交平面po ：过切削刃上选定点，同时垂直于基面和切削平面的表面前角γo ：在正交平面中测量的，基面和前刀面的夹角后角αo ：在正交平面中测量的，切削平面和后刀面的夹角，主偏角κr ：在切削平面中测量的，切削刃和进给运动方向的夹角。

刃倾角λs ：在切削平面中测量的，切削刃和基面的夹角。

1-3法平面参考系与其基本角度的定义与正交平面参考系及其刀具角度的定义有何异同？在什么情况下， γo= γn答：法平面参考系和正交平面参考系的相同点：都有基面和切削平面。

不同点：法平面参考系的法平面是过切削刃选定点垂直于切削刃的表面，法平面不一定垂直于几面；正交平面参考系中的正交平面是过切削刃选定点同时垂直于切削平面和基面的表面。

刀具角度定义的相同点为：都有偏角，刃倾角。

不同点是：法平面参考系中定义前角和后角分别为法平面中测量的法前角和法后角；而正交平面参考系定义的前角和后角为正交平面中测量的前角和后角。

只有当刀具的刃倾角为0时，γo= γn1-4假定进给工作平面pf ，背平面pp ，假定工作平面参考系刀具角度是如何定义的？在什么情况下γf= γo ， γp= γo答：假定工作平面Pf ：过切削刃选定点，平行与假定进给运动方向并垂直于基面的平面背平面Pp ：过切削刃上选定点，同时垂直于假定工作平面和基面的平面。

假定工作平面参考系刀具角度定义了在基面中测量的主偏角和副偏角，在假定工作平面Pf 中测量的侧前角和侧后角，背平面Pp 中测量的背前角和背后角。

第一章：刀具几何角度及切削要素1-1 车削直径80mm ，长200mm 棒料外圆，若选用ap=4mm ，f=0.5mm ，n=240r/min ，试计算切削速度vc ，机动切削时间tm ，材料去除率Q 是多少?答：切削速度 机动时间材料去除率Q 1-2 正交平面参考系中参考平面pr ，ps ，po 及刀具角度γo ，αo ，κr ，λs 如何定义？答：基面pr ：过切削刃上选定点，平行或垂直与刀具上的安装面（轴线）的平面切削平面Ps ：过切削刃上选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面正交平面po ：过切削刃上选定点，同时垂直于基面和切削平面的表面前角γo ：在正交平面中测量的，基面和前刀面的夹角后角αo ：在正交平面中测量的，切削平面和后刀面的夹角，主偏角κr ：在切削平面中测量的，切削刃和进给运动方向的夹角。

刃倾角λs ：在切削平面中测量的，切削刃和基面的夹角。

1-3法平面参考系与其基本角度的定义与正交平面参考系及其刀具角度的定义有何异同？在什么情况下， γo= γn答：法平面参考系和正交平面参考系的相同点：都有基面和切削平面。

不同点：法平面参考系的法平面是过切削刃选定点垂直于切削刃的表面，法平面不一定垂直于几面；正交平面参考系中的正交平面是过切削刃选定点同时垂直于切削平面和基面的表面。

刀具角度定义的相同点为：都有偏角，刃倾角。

不同点是：法平面参考系中定义前角和后角分别为法平面中测量的法前角和法后角；而正交平面参考系定义的前角和后角为正交平面中测量的前角和后角。

只有当刀具的刃倾角为0时，γo= γn1-4假定进给工作平面pf ，背平面pp ，假定工作平面参考系刀具角度是如何定义的？在什么情况下γf= γo ， γp= γo答：假定工作平面Pf ：过切削刃选定点，平行与假定进给运动方向并垂直于基面的平面背平面Pp ：过切削刃上选定点，同时垂直于假定工作平面和基面的平面。

假定工作平面参考系刀具角度定义了在基面中测量的主偏角和副偏角，在假定工作平面Pf 中测量的侧前角和侧后角，背平面Pp 中测量的背前角和背后角。

刀具习题第一章刀具几何角度及切削要素第一节一、填空题1、切削运动，按其功用可分为和，其中消耗功率最大。

2、主运动、进给运动与合成运动的关系式为__ ___________。

3、计算车削工件的内轮廓的切削速度时，d应选择_ ___表面的直径值。

4、车削时的切削速度计算式是________ 。

5、圆柱铣削时的切削速度计算式是 _______ 。

6、切削用量三要素是指__ __________、____________和____________。

7、在切削过程中，工件上形成三个表面：二、选择题1、切削过程中，工件与刀具的相对运动按其所起的作用可分为。

A、主运动和进给运动；B、主运动和辅助运动；C、辅助运动和进给运动2、切削用量三要素有进给量、被吃刀量和（）。

A、切削厚度；B、切削速度；C、进给速度三、判断题1、在切削加工中，进给运动只能有一个。

( )2、削时间的公式中，A与a p 是相等的。

（）四、名词解释1、金属切削加工2、切削速度v c3、进给量f4、切削时间五、计算题1、如图，切断棒料d=60mm平均切削速度Vc=60m/min，则主轴转速n是多少（2、如图，割断直径d=100mm棒料，选用n=300r/min，f=r，其割断机动时间约为多少3、车削直径80mm，长200mm棒料外圆，若使用主偏角κr=45°ap=4mm, f=r, n=240r/min，试计算切削速度v c、机动时间t m、材料切除率Q为多少第二节一、填空题1、常用的辅助平面有____ ______、_______ ___、和__________，它们可别与基面和切削平面组成相应的参考系。

2、刀具切削部分由___ ______、_ ________构成。

3、一把直头外圆车刀的刀头由_ _________、 ___ _______、 _____ _____、 __ ________ 、__ _______ 、__ __________组成。

第一章金属切削基本要素进行金属切削时必须具备的基本条件：①刀具—工件间要有相对运动：切削运动②刀具必须具备适当的几何参数③刀具材料必须具备一定的切削性能：硬度、强度、耐高温性等。

本章介绍基本条件1切削运动和切削用量1）切削运动：刀具、工件间的相对运动车削时(图1-6，p4)：①工件旋转使工件多余金属迎刀刃运动被切下变为切屑。

②刀具沿工件轴向运动使切削能连续进行，形成所需工件表面。

举例：削苹果可见切削运动可分为二部分。

(一)主运动：使工件多余金属层迎向刀具以进行切削化最基本的运动。

特点：①速度高②消耗功率大③通常只有一个(二)进给运动：使主运动能连续切除工件上多余的金属层，以形成所需的工件表面。

特点：①速度和功耗小于主运动②可能不止一个2）加工表面切削过程中，工件上通常存在三个表面(图1-12，p8)①待加工表面：工件上即将被切去的表面特点：逐渐减小②已加工表面：切削后形成的新表面特点：逐渐扩大，是加工后所需的表面。

③过渡表面（切削表面）：刀刃正在切削着的表面特点：位置不断变化，，处在待加工表面和已加工表面之间。

3）切削用量三个要素：切削速度，进给量，切削深度。

（1）切削速度v c ：刀刃上选定点相对于工件的主运动速度主运动为旋转运动时，切削速度可由下式计算：()min //1000m s m dnv c 或π= 1-1其中： d ： 选定点的旋转直径(mm)，不特指出选定点时，d 为待加工表面直径;n ： 主运动转速(r/s 或r/min rpm )。

（2）进给量f ：主运动每一转时刀具在进给运动方向上的位移(mm/r) 直线往复进给时mm/双行程多刃刀具：f z 每齿进给量（mm/齿），f=f z z ，z ：每转齿数；进给速度v f ：进给运动的速度。

V f =fn=f z zn 1-2（3）切削深度a p ：无通用定义，在多数现况下为已加工表面和待加工表面的垂直距离(车、刨、镗、扩、铰等)。