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黑龍江科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
姓名： 喬輝
任務(wù)下達(dá)日期： 2007 年 3 月 19 日
設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期： 2007 年 4月 9日
設(shè)計(jì)（論文）完成日期： 2007年 7月 6 日
一、設(shè)計(jì)（論文）題目：車(chē)刀角度測(cè)量裝置設(shè)計(jì)
二、設(shè)計(jì)要求：用于切削加工的刀具種類(lèi)繁多，但刀具切削部分的組成確有共同之處。車(chē)刀的切削部分可看作是各種刀具切削部分最基本的形態(tài)。車(chē)刀是最典型的刀具，其他刀具都可以看作是由車(chē)刀演化而來(lái)的，車(chē)刀是其他刀具的基礎(chǔ)。把車(chē)刀角度研究清楚了，就可以在此基礎(chǔ)上研究其他刀具角度。
(1)能測(cè)量車(chē)刀的6個(gè)角度；(2) 測(cè)量精度：0.5°(3) 測(cè)量方便，體積小巧。
三、設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容：收集資料，確定設(shè)計(jì)方案—學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)，全面考慮有關(guān)科學(xué)的、經(jīng)濟(jì)的及社會(huì)的情況，進(jìn)行多種方案比較，確定最優(yōu)方案。設(shè)計(jì)計(jì)算——這是設(shè)計(jì)過(guò)程中工作量最大的階段。它包括設(shè)計(jì)計(jì)算與工程圖繪制和技術(shù)文件的編制。整理技術(shù)資料——按照工程技術(shù)規(guī)范要求，整理好技術(shù)資料。
說(shuō)明書(shū)內(nèi)容包括方案論證、選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算、插圖、表格、公式等，完成1.2萬(wàn)字的文字說(shuō)明。制圖內(nèi)容：制圖符合國(guó)家有關(guān)政策法規(guī)和技術(shù)文件要求，表達(dá)正確。完成A0號(hào)圖2張。
四、設(shè)計(jì)目標(biāo)：完成外圓車(chē)刀角度測(cè)量臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成A0號(hào)圖2張。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。
五、進(jìn)度計(jì)劃：畢業(yè)實(shí)習(xí)：3周；方案論證、選擇、設(shè)計(jì)：2周；裝配圖和零件圖繪制（包括設(shè)計(jì)及計(jì)算）：4-5周；編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（主要內(nèi)容、插圖、表格、公式等）：2周；答辯與準(zhǔn)備時(shí)間：1周；畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱：1—2周。
六、參考文獻(xiàn)資料：1.金屬切削原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)；2.金屬切削原理；3.金屬切削刀具4.中文期刊網(wǎng)
指 導(dǎo) 教 師：
院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)：
2007年3月19日
目錄
摘要 I
第1章 緒論 1
第2章 基本定義 2
2.1 基本定義 2
2.2 刀具的幾何參數(shù) 3
2.2.1刀具切削部分的表面與刀刃 3
2.2.2確定刀具切削角度的參考平面 4
2.3刀具標(biāo)注角度的參考系 5
2.4刀具的標(biāo)注角度 6
2.4.1刀具在正交平面參考系中的標(biāo)注角度 6
第3章 刀具合理幾何參數(shù)的選擇 7
3.1 前角的功用及選擇 7
3.1.1前角的功用 7
3.1.2前角的選擇 7
3.2 后角的選擇 9
3.3 主偏角、副偏角及刀尖形狀的選擇 10
3.3.1主偏角的功用及選擇 10
3.4 副偏角的功用 11
3.5 刀尖形狀及尺寸的選擇 12
3.6 刃傾角的選擇 12
第4章 車(chē)刀角度的測(cè)量 14
4.1目的與要求 14
4.2測(cè)量原理與實(shí)驗(yàn)方法 14
4.2.1量角器和量角臺(tái)的結(jié)構(gòu) 14
結(jié) 論 21
參考文獻(xiàn) 22
附錄 23
摘要
用于切削加工的刀具種類(lèi)繁多，但刀具切削部分的組成確有共同之處。車(chē)刀的切削部分可看作是各種刀具切削部分最基本的形態(tài)。車(chē)刀是最典型的刀具，其他刀具都可以看作是由車(chē)刀演化而來(lái)的，車(chē)刀是其它刀具的基礎(chǔ)。把車(chē)刀角度研究清楚了，就可以在此基礎(chǔ)上研究其他刀具角度。因此，我們要掌握車(chē)刀切削部分的構(gòu)造要素、車(chē)刀標(biāo)注角度參考系及車(chē)刀標(biāo)準(zhǔn)角度的基本概念，并且了解車(chē)刀角度測(cè)量?jī)x的構(gòu)造和使用方法，學(xué)會(huì)用它測(cè)量車(chē)刀的比標(biāo)注角度、繪制車(chē)刀標(biāo)注角度圖。
關(guān)鍵詞：車(chē)刀；切削加工；刀具
目錄
摘要 I
第1章 緒論 1
第2章 基本定義 2
2.1 基本定義 2
2.2 刀具的幾何參數(shù) 3
2.2.1刀具切削部分的表面與刀刃 3
2.2.2確定刀具切削角度的參考平面 4
2.3刀具標(biāo)注角度的參考系 5
2.4刀具的標(biāo)注角度 6
2.4.1刀具在正交平面參考系中的標(biāo)注角度 6
第3章 刀具合理幾何參數(shù)的選擇 7
3.1 前角的功用及選擇 7
3.1.1前角的功用 7
3.1.2前角的選擇 7
3.2 后角的選擇 9
3.3 主偏角、副偏角及刀尖形狀的選擇 10
3.3.1主偏角的功用及選擇 10
3.4 副偏角的功用 11
3.5 刀尖形狀及尺寸的選擇 12
3.6 刃傾角的選擇 12
第4章 車(chē)刀角度的測(cè)量 14
4.1目的與要求 14
4.2測(cè)量原理與實(shí)驗(yàn)方法 14
4.2.1量角器和量角臺(tái)的結(jié)構(gòu) 14
結(jié) 論 21
參考文獻(xiàn) 22
附錄 23
22
第1章緒論
近年來(lái)由于機(jī)械制造工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)刀具的要求也日益提高。為了提高刀具的使用效率，延長(zhǎng)刀具的使用壽命，除了在設(shè)計(jì)刀具時(shí)正確地決定刀具的幾何外形，合理地選用刀具材料，規(guī)定必要的熱處理硬度外，在制造過(guò)程中尚須對(duì)刀具進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，以保證符合圖紙上所規(guī)定的外形尺寸及技術(shù)條件等要求。
在金屬切削加工中，車(chē)刀是一種廣泛使用的刀具，在車(chē)床上使用各種車(chē)刀，可完成工件的外圓、端面、車(chē)槽或切斷，以及車(chē)孔和車(chē)內(nèi)外螺紋等加工工藝。
車(chē)刀切削部分各個(gè)刀面和刀刃在空間是互相傾斜的,為了確定它們?cè)诳臻g的位置和角度,根據(jù)切削運(yùn)動(dòng)的方向,假想出三個(gè)輔助平面：基面、切削平面和主平面（主剖面），形成主平面（主剖面）參考系。車(chē)刀的主要切削角度就是依據(jù)假想的三種輔助面和車(chē)刀上傾斜的各個(gè)刀面、刀刃來(lái)確定和定義的。用通常的量角器、角度尺是無(wú)法準(zhǔn)確地測(cè)量出車(chē)刀的各種切削角度值。一般的中小型機(jī)械制造工廠里,只能由工人憑經(jīng)驗(yàn)?zāi)サ?所以車(chē)刀角度無(wú)法確認(rèn)。為此,我設(shè)計(jì)制造出一種簡(jiǎn)便的車(chē)刀切削角度測(cè)量器,它使用方便、準(zhǔn)確直觀、效果良好，即可用于教學(xué)、又可用于生產(chǎn)實(shí)踐。儀器的主扇形板安裝在滑座上,可相對(duì)支柱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)和固定,它相對(duì)本身軸線和支柱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的角度均可由指針示出。測(cè)量尺與車(chē)刀前面接觸的基準(zhǔn)刀口邊平行于底座分布。
為了滿足機(jī)器制造、金屬加工及其他部門(mén)對(duì)金屬切削刀具的需求，首先必須提高其生產(chǎn)速度，第二，要顯著提高刀具質(zhì)量，最后，要改進(jìn)刀具的使用。其中，提高金屬切削刀具的質(zhì)量乃是達(dá)到最大限度滿足對(duì)切削刀具需求的基本方法。
第2章 基本定義
2.1 基本定義
切削運(yùn)動(dòng)：直接切除金屬層，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍邢鞯倪\(yùn)動(dòng)稱(chēng)為切削的運(yùn)動(dòng)。
主運(yùn)動(dòng)：使工件與刀具產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)以進(jìn)行切削的最基本的運(yùn)動(dòng)，成為主運(yùn)動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)的速度最高，消耗功率最大。例如，外圓車(chē)削時(shí)的工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和平面刨削時(shí)的刀具直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，都是主運(yùn)動(dòng)。其他切削加工方法中的主運(yùn)動(dòng)也同樣是由工件和刀具來(lái)完成的，其形式可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)，但每種切削加工方法的主運(yùn)動(dòng)通常只有一個(gè)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：使主運(yùn)動(dòng)能夠繼續(xù)切除工件上多余的金屬，以便形成工件表面所需的運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。例如外圓車(chē)削時(shí)車(chē)刀的縱向連續(xù)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，和平面刨削時(shí)工件的間歇直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其它切削加工方法中也是由工件或由刀具來(lái)完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的，但進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可能不只一個(gè)。它的運(yùn)動(dòng)形式可以是直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或兩者的組合，但無(wú)論哪種形式的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，它消耗的功率都比主運(yùn)動(dòng)藥效。
總之，任何切削加工方法都必須有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)，可以有一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以由工件或刀具非別完成，也可以由刀具單獨(dú)完成（例如在鉆床上鉆孔或鉸孔）。
待加工表面：它是工件上即將被切去的表面，隨著切削過(guò)程的進(jìn)行，它將逐漸減小，直至全部切去；
已加工表面：它是刀具切削后在工件上形成的新表面，并隨著切削的繼續(xù)進(jìn)行而逐漸擴(kuò)大；
過(guò)度表面：它是刀刃正切削著的表面，并切是切削過(guò)程中不斷改變著的表面，但它總是處在待加工表面與已加工表面之間。
切削用量：所謂切削用量是指切削速度、進(jìn)給量河背吃刀量三者的總稱(chēng)。
切削速度ν：它是切削加工時(shí)，刀刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的速度。刀刃上各點(diǎn)的切削速度可能是不同的。當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，刀具或工件最大直徑處的切削速度由下式確定：
式中d ─ 完成主運(yùn)動(dòng)的刀具或工件的最大直徑（mm）；
n ─ 主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速（r / s或r / min）。
進(jìn)給量f：它是工件或刀具的主運(yùn)動(dòng)每轉(zhuǎn)或每一行程時(shí)，工件和刀具兩者在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移量。例如外圓車(chē)削時(shí)的進(jìn)給量f是工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)車(chē)刀相對(duì)于工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移量,其單位為mm / r；又如在牛頭刨床上刨削平面時(shí)，則進(jìn)給量f是刨刀每往復(fù)一次，工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于刨刀的位移量，其單位為mm /雙行程。
在切削加工中，也有用進(jìn)給速度Vf來(lái)表示進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的。所謂進(jìn)給運(yùn)動(dòng)Vf是刀刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度，其單位為mm / s。若進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，則進(jìn)給速度在刀刃上各點(diǎn)是相同的。
背吃刀量：對(duì)外圓車(chē)削和平面刨削而言，背吃刀量等于工件已加工表面與待加工表面間的垂直距離；其中外圓車(chē)削的背吃刀量
=
式中 ─ 工件待加工表面的直徑（mm）。
─ 工件已加工表面的直徑（mm）。
2.2 刀具的幾何參數(shù)
用于不同切削加工方法的刀具，種類(lèi)很多，但是它們參加切削的部分在其和特征上卻具有共性。外圓車(chē)刀的切削部分可以看作是各類(lèi)刀具切削部分的基本形態(tài)；其它各類(lèi)刀具，包括復(fù)雜刀具，根據(jù)它們的工作要求，都是在這個(gè)基本形態(tài)上演變出各自的特點(diǎn)。所以本節(jié)將以外圓車(chē)到切削部分為例，給出刀具幾何參數(shù)方面的有關(guān)定義。
2.2.1刀具切削部分的表面與刀刃
如圖所示是外圓車(chē)刀的切削部分，它具有下述表面和刀刃：
前刀面：切下的切削沿其流出的表面。
主后刀面：與工件上過(guò)渡表面相對(duì)的表面。
副后刀面：與工件上已加工表面相對(duì)的表面。
主切削刃：前刀面與主后面相交而得到的邊鋒，用以形成工件的過(guò)渡表面，它完成主要的金屬切除工作。
副切削刃：前刀面與副后面相交而得到的邊鋒，它協(xié)同主切削刃完成金屬切除工作，以最終形成工件的已加工表面。
過(guò)度刃：主切削刃和副切削刃連接處的一段刀刃，它可以是小的直線段貨圓弧。通常還把主切削刃與副切削刃連接處稱(chēng)為"刀尖"。
2.2.2確定刀具切削角度的參考平面
刀具要從工件上切下金屬，就必須使它具備一定的切削角度，也正是由于這些角度才決定了刀具切削部分各表面的空間位置。
刨刀是幾何參數(shù)較為簡(jiǎn)單的刀具，它的刀刃是直線，前刀面與后刀面均為平面，切削時(shí)只有主運(yùn)動(dòng)而沒(méi)有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響，并且過(guò)渡表面也是平面。對(duì)于較為復(fù)雜的刀具，其刀刃可能是曲線，前刀面和后刀面可能是曲面，切除時(shí)除主運(yùn)動(dòng)外還有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響的，過(guò)渡表面大多數(shù)不是平面，而是曲面?？紤]到這后一種情況，作為刀具切削 角度參考平面的切削平面和基面定義如下：
切削平面：是通過(guò)刀刃上選定點(diǎn)，切于工件過(guò)渡表面的平面。在切削平面內(nèi)包含有刀刃在該定點(diǎn)的切線，和由主 運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)合成的切削運(yùn)動(dòng)向量。（簡(jiǎn)稱(chēng)合成切削運(yùn)動(dòng)向量）。
基面：基面是通過(guò)刀刃上選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)合成切削運(yùn)動(dòng)的平面。顯然，刀刃上同一點(diǎn)的基面與切削平面是互相垂直的。
應(yīng)該指出，上述切削平面和基面的定義是在刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下給出的。根據(jù)上述定義分析刀具角度時(shí)，對(duì)于同一刀刃上不同點(diǎn)，可能有不同的切削平面和基面，因而同一刀刃上各點(diǎn)切削角度的數(shù)值也就不一定相等。
2.3刀具標(biāo)注角度的參考系
刀具的標(biāo)注角度是制造和刃磨刀具所需要的，并在刀具設(shè)計(jì)圖上予以標(biāo)注的角度。標(biāo)注角度也應(yīng)該有參考平面作為坐標(biāo)；但與刀具工作時(shí)的切削角度不同，標(biāo)注角度的切削平面與基面可以不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響，只考慮主運(yùn)動(dòng)即切削速度方向；因而這時(shí)切削平面內(nèi)只包含有刀刃在其選定點(diǎn)的切線與切削速度向量；基面則是通過(guò)該點(diǎn)而垂直于切削速度向量的平面。除此之外，為了便于刃磨和檢驗(yàn)刀具的標(biāo)注角度，還應(yīng)盡可能使標(biāo)注角度的參考平面和刀具的刃磨檢驗(yàn)基面一致；所以要根據(jù)不同刀具的情況，對(duì)刃磨檢驗(yàn)時(shí)刀具的安裝定位面作出某些規(guī)定；例如刨刀，可以規(guī)定起刀桿底面垂直于切削平面（或平行于基面）。
實(shí)際上，除了由上述切削平面和基面組成的參考平面系以外，還應(yīng)該有一個(gè)平面作為標(biāo)注和測(cè)量刀具前、后刀面角度用的"測(cè)量平面"。通常根據(jù)刃磨和測(cè)量的需要與方便，可以選用不同的平面作為測(cè)量平面。在刀刃上同一選定點(diǎn)測(cè)量其角度時(shí)，如果測(cè)量平面選得不同，刀具角度的大小也就不同。
測(cè)量平面和參考平面系就組成了所謂的刀具標(biāo)注角度參考系。目前各個(gè)國(guó)家由于選用的測(cè)量平面不同，所以采用的刀具標(biāo)注角度參考系也不完全統(tǒng)一。現(xiàn)在以常用的外圓車(chē)刀為例，來(lái)說(shuō)明幾種不同的刀具標(biāo)注角度參考系。
我們先按照刀具標(biāo)注角度的參考平面系的定義，分析一下外圓車(chē)刀的切削平面和基面。在不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)影響的情況下，并假定主切削刃選定點(diǎn)安裝與工件中心高度上，刀桿中心線垂直于進(jìn)給方向，這時(shí)過(guò)主切削刃上一點(diǎn)的切削平面與工件的過(guò)渡表面相切，并包含主切削刃（它是直線）和切削速度向量；詞典的基面垂直于切削速度向量或切削平面，它與車(chē)刀底面平行。
車(chē)刀標(biāo)注角度參考系可以隨所選測(cè)量平面而不同，然而無(wú)論選用哪一個(gè)平面作測(cè)量平面，各個(gè)標(biāo)注角度參考系的切削平面和基面卻是共同的。一般用坐標(biāo)祝前、后刀面角度的測(cè)量平面有三種：
1、正交平面：它是過(guò)主切削刃上選定點(diǎn)，并垂直于切削平面與基面的平面，因此正交平面垂直與主切削刃在基面的投影。
2、法平面：它是過(guò)主切削刃上選定點(diǎn)并垂直與主切削刃或其切線的平面。
3、背平面和假定工作平面：背平面是通過(guò)主切削刃上選定點(diǎn)，平行于刀桿軸線并垂直于基面的平面，它于進(jìn)給方向是垂直的；假定工作平面是通過(guò)主切削刃上選點(diǎn)，同時(shí)垂直于刀桿直線即基面的平面，它與進(jìn)給方向平行。
因此，刀具標(biāo)注角度參考系對(duì)刀刃上同一選點(diǎn)來(lái)說(shuō)可以有三種：正交平面參考系、法平面參考系、背平面和假定工作平面參考系。
2.4刀具的標(biāo)注角度
刀具的標(biāo)注角度是指刀具工作圖上需要標(biāo)出的角度。它用于刀具的制造、刃磨和測(cè)量。這些角度將保證刀具角度在使用時(shí)得到必需的切削角度。刀具標(biāo)注角度的參考系由上述三種，他們的選用，與生產(chǎn)中實(shí)際采用的刀具角度刃磨方式和檢測(cè)夾具的構(gòu)造及調(diào)整方式有關(guān)。我國(guó)過(guò)去多采用正交平面參考系，近年來(lái)參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，逐漸兼用正交平面參考系和法平面參考系。
2.4.1刀具在正交平面參考系中的標(biāo)注角度
刀具標(biāo)注角度的內(nèi)容包括兩個(gè)方面:一是確定刀具上刀刃位置的角度；二是確定前刀面與后面位置的角度。以外圓車(chē)刀為例，確定車(chē)刀主切削刃位置的角度。
主偏角：它是在基面上，主切削刃的投影與進(jìn)給方向的夾角。
刃傾角：它是在切削平面內(nèi)，主切削刃與基面的夾角。當(dāng)?shù)都庠谥髑邢魅猩蠟樽畹偷狞c(diǎn)時(shí)，刃傾角是負(fù)值；反之，當(dāng)?shù)都庠谥髑邢魅猩蠟樽罡唿c(diǎn)時(shí)，刃傾角為正值。
前角：在主切削刃上選點(diǎn)的正交平面內(nèi)，前刀面與基面之間的夾角。
后角：在同一正交平面內(nèi)，后刀面與切削平面之間的夾角。
副偏角：它是在基面上，副切削刃的投影與進(jìn)給方向的夾角。
副后角：它是在副切削刃上選定點(diǎn)的副正交平面內(nèi)，副后刀面與副切削平面之間的夾角。副切削平面是過(guò)改選定點(diǎn)并包含切削速度向量的平面。
楔角：在主切削刃上選定點(diǎn)的正交平面內(nèi)，前刀面與后刀面的夾角。
刀尖角：在基面上，主切削刃和副切削刃的投影之間的夾角。
余偏角：在基面上，主切削刃上的投影與進(jìn)給方向垂線之間的夾角。
第3章 刀具合理幾何參數(shù)的選擇
刀具的幾何參數(shù)包括刀具的切削角度（如 )，刀面的形式（如平前刀面、帶刀棱的前刀面、帶卷屑槽的前刀面）即切削刃的性狀（直線形、折線形、圓弧形）等。
刀具的幾何參數(shù)對(duì)切削時(shí)金屬的變形、切削力、切削溫度和刀具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，道具耐用度、加工表面質(zhì)量和加工成本。為了充分發(fā)揮刀具的切削性能，除應(yīng)正確選擇刀具材料外，還應(yīng)合理地選擇刀具幾何參數(shù)。
一般地說(shuō)，刀具的"合理"幾何參數(shù)，是指在保證質(zhì)量的前提下，能夠獲得最高刀具耐用度，從而能夠達(dá)到提高切削效率或降低生產(chǎn)成本目的的幾何參數(shù)。
刀具合理幾何參數(shù)的選擇主要決定于工件材料、刀具材料、刀具類(lèi)型及其他具體工藝條件，如切削用量、工藝系統(tǒng)剛性及機(jī)床功率等。
3.1 前角的功用及選擇
3.1.1前角的功用
前角是刀具上重要的幾何參數(shù)之一，前角的大小決定著切削鋒利程度和強(qiáng)固程度。它對(duì)切削過(guò)程有一系列的重要影響。
增大刀具的前角可以減小切削變形，從而使切削力和切削功率減小，切削時(shí)產(chǎn)生的熱量減少，使刀具耐用度得以提高。
但是，增大前角會(huì)使楔角減小，這樣一方面使刀刃強(qiáng)度降低，容易造成蹦刀；另一方面會(huì)使刀頭散熱體積減小，刀頭能容納熱量的體積減小，致使切削溫度增高。因此，刀具前角太大時(shí)，刀具耐用度也會(huì)下降。
對(duì)于由各種材料作成的刀具，前角太大或太小，刀具耐用度都較低。在一定的加工條件下，存在一個(gè)刀具耐用度為最大的前角，通常稱(chēng)為合理前角。
3.1.2前角的選擇
實(shí)踐證明，刀具合理前角主要取決于刀具材料和工具材料的種類(lèi)與性質(zhì):
1、刀具材料的強(qiáng)度及韌性較高時(shí)可選擇較大的前角。例如，高速鋼的強(qiáng)度高，韌性好；硬質(zhì)合金脆性大，怕沖擊，易蹦刃；因此高速鋼刀具的前角可比硬質(zhì)合金選的大些。陶瓷刀具的脆性更大，故前角應(yīng)選擇的比硬質(zhì)合金刀具還要小些。
2、刀具的前角還取決于工件材料的種類(lèi)與性質(zhì)
（1）加工塑性材料時(shí)，應(yīng)選較大的前角；加工脆性材料時(shí)，應(yīng)選較小屑的前角。切削鋼料時(shí)，切削變形很大，切削與前刀面的接觸長(zhǎng)度較長(zhǎng)，刀之間的壓力和摩擦力都很大，為了減小切削的變形和摩擦，宜選較大的前角。用硬質(zhì)合金刀具加工一般鋼料時(shí)，前角顆懸10°～ 20°。
切削灰鑄鐵時(shí)，塑性變形較小，切屑呈崩碎狀，它與前刀面的接觸長(zhǎng)度較短，與前刀面的摩擦不大，切削力集中在切削刃附近。為了保護(hù)切削刃不致?lián)p壞，宜選較小的前角。加工一般灰鑄鐵時(shí)，前角可選5°～ 15°。
（2）工件材料的強(qiáng)度或硬度較小時(shí)，切削力不大，刀具就不易蹦刃，對(duì)刀具強(qiáng)固的要求較低，為了使切削刃鋒利，宜選較大前角。當(dāng)材料的強(qiáng)度或硬度較高時(shí)，切削力較大，切削溫度也較高，為了增加切削刃的強(qiáng)度和散熱提及，易取較小前角。例如，加工鋁合金時(shí)= 30°～ 35°；加工中硬鋼時(shí) =10°～ 20°；加工軟鋼時(shí)，前角可用20°～30°。
（3）用硬質(zhì)合金車(chē)刀加工強(qiáng)度很大的鋼料或淬硬鋼，特別是斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)從刀具破損的角度出發(fā)選擇前角，這時(shí)常需采用副前角（= -5°～ -20°）。材料的強(qiáng)度或硬度越高，副前角的絕對(duì)值也越大。這是因?yàn)楣ぜ牧系膹?qiáng)度或硬度很高時(shí)，切削力很大，采用正前角的刀具，切削刃部分和刀尖部分主要受到的是彎曲和剪切變形，硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度較低，在重載下容易破損。采用負(fù)前角時(shí)，切削刃和刀尖部分受到的是壓應(yīng)力，硬質(zhì)合金的抗壓強(qiáng)度比抗彎強(qiáng)度3～4倍，切削刃不易因受壓而損壞?？箯潖?qiáng)度更差的陶瓷和立方氮化硼刀具，也經(jīng)常采用負(fù)前角。但是負(fù)前角刀具會(huì)增大切削力（特別是Fy力）和能耗，易引起機(jī)床振動(dòng)；因此，只在工件材料的強(qiáng)度和硬度很高、切削時(shí)沖擊很大，采用正前角要產(chǎn)生蹦刀，而工藝系統(tǒng)鋼性卻很好，才采用負(fù)前角。
加工一般脆性金屬時(shí)，由于這類(lèi)金屬的抗壓強(qiáng)度大于抗拉強(qiáng) 度、用正前角刀具較容易切除切屑，故通常不采用負(fù)前角。
3、選擇合理前角時(shí)還要考慮一些具體加工條件，例如：粗加工時(shí)，特別是斷續(xù)切學(xué)時(shí)，切削力和沖擊一般都比較大，工件表面硬度也可能很高，為使切削刃有足夠的強(qiáng)度，宜取較小前角；精加工時(shí)，對(duì)切削刃強(qiáng)度要求較低，為使刀刃鋒利，降低切削力，以減小工件變形和減小表面粗糙度，宜取較大前角。
在工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率不足時(shí)，宜取較大的前角；但在自動(dòng)機(jī)床上加工時(shí)，為使刀具切削性能穩(wěn)定，宜取小一些的前角。
3.2 后角的選擇
后角的主要功能是減小切削過(guò)程中刀具后刀面與加工表面之間的摩擦。后角的大小還影響作用在后刀面上的力、后刀面與工件的接觸長(zhǎng)度以及后刀面的磨損強(qiáng)度，因而對(duì)刀具耐用度和加工表面質(zhì)量有很大的影響。
適當(dāng)增大后角可提高刀具耐用度，這是因?yàn)椋?
1、刀具切削過(guò)的工件表面由于彈性變形、塑性變形和刀刃圓弧的作用，加工表面上總有一個(gè)彈性恢復(fù)層；增大后角可減小彈性恢復(fù)層與后刀面的接觸長(zhǎng)度，因而可減小后刀面的摩擦與磨損。
2、后角增大，楔角則減小，刀刃鈍圓半徑也減小，刀刃易切入工件，可減小工件表面的彈性恢復(fù)。當(dāng)切下的切削層很薄時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要。
3、在后刀面磨損標(biāo)準(zhǔn)VB相同時(shí)后角較大的刀具，用到磨鈍時(shí)，所磨去的金屬體積較大，這也是刀具耐用度較高的原因之一。
但是，當(dāng)后角太大時(shí)，由于楔角會(huì)顯著減小，將削弱切削刃的強(qiáng)度，減小散熱體積而使散熱條件惡化，并使刀具耐用度降低。而且重磨時(shí)磨去的材料量增多，將增加磨刀及刀具費(fèi)用。由此可知，加工條件不同時(shí)，也存在一個(gè)刀具耐用度為最大的合理后角。
合理后角的大小主要取決于切削厚度（或進(jìn)給量）的大小。
當(dāng)切削厚度很小時(shí)，磨損主要發(fā)生在后刀面上，為了減小后刀面的磨損和增加切削刃的鋒利程度，宜取較大的吼叫。當(dāng)切削厚度很大時(shí)，前刀面的磨損量加大，這時(shí)后角取小些可以增強(qiáng)切削刃及改善散熱條件；同時(shí)，由于這時(shí)楔角較大，可以使月牙洼磨損深度達(dá)到較大值而不致使切削刃碎裂，因而可提高刀具耐用度。
車(chē)刀合理后角在f≤0.25mm/r時(shí)可選為10°～ 12°，在f 〉0.25mm/r時(shí)取為5°～ 8°。
刀具合理后角除決定于切削厚度外，還與一些切削條件有關(guān)：
1、工件條件的強(qiáng)度或硬度較高時(shí)，為了加強(qiáng)切削刃，宜取較小的后角，例如取 = 5°～ 7°。工件材料較軟，塑性較大，已加工表面易產(chǎn)生加工硬化時(shí)，后刀面摩擦對(duì)刀具磨損和加工表面質(zhì)量影響較大，這時(shí)應(yīng)取較大的后角。例如，加工高溫合金時(shí)，宜取 = 10°～ 15°。在加工鈦合金時(shí)，由于這種材料的彈性極限較大，加工后的表面彈性恢復(fù)較大，為了減小后面與彈性恢復(fù)層的接觸面積，宜取較大的后角，例如，可取 = 10°～ 12°。
2、當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性較差，容易出現(xiàn)振動(dòng)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小后角。為了減小或消除切削時(shí)的振動(dòng)，還可以在車(chē)刀后面上磨出=0.1～0.2mm ,=0°的刃帶；或磨出=0.1～0.3mm ，=-5°～ -10°的消振棱。這樣的一些刃帶可以增加后刀面與加工表面的接觸面積，可以產(chǎn)生同振動(dòng)位移方向相反的摩擦阻力；當(dāng)使用恰當(dāng)時(shí)，不僅可以減小振動(dòng)，而且可以對(duì)工件表面起一定的熨壓作用，提高加工表面質(zhì)量。
3、對(duì)于尺寸精度要求較高的刀具，宜取較小的后角。因?yàn)楫?dāng)徑向磨損量NB選為定值時(shí)，后角較小所磨損掉的金屬體積較多，刀具可連續(xù)使用較長(zhǎng)時(shí)間，故刀具耐用度較高。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，車(chē)削一般鋼和鑄鐵時(shí)，車(chē)刀的后角通常選用4°～ 6°。
車(chē)刀的副后角一般取其等于主后角。切斷刀及切槽刀的副后角，由于受到其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，只能取得很小，= 4°～ 6°。
3.3 主偏角、副偏角及刀尖形狀的選擇
3.3.1主偏角的功用及選擇
主偏角對(duì)刀具耐用度影響很大，并且可以在很大范圍內(nèi)變化。隨著主偏角的減小，刀具耐用度得以提高。這是由于:
1、當(dāng)背吃刀量和進(jìn)給量f不變時(shí)，主偏角減小會(huì)使切削厚度（國(guó)標(biāo)為hD）減小,切削寬度（國(guó)標(biāo)為bD）增加。這時(shí)參加切削的切削刃長(zhǎng)度增加，單位長(zhǎng)度切削刃上的復(fù)合減輕，散熱條件亦得以改善。
2、主偏角減小時(shí)，刀尖角εr增大，是刀尖強(qiáng)度提高，刀尖散熱體積。
3、主偏角較小的刀具（λs=0°時(shí)）在切入時(shí)，最先與工件接觸處是遠(yuǎn)離刀尖的地方，而不是像κr 〉90°時(shí)那樣在刀尖處，也不會(huì)像κr =90°時(shí)那樣，主切削刃參加切削部分同時(shí)切入工件，因而可減少因切入沖擊而造成的刀尖損壞。
由此可知，從刀尖耐用度出發(fā)，刀具的主偏角理應(yīng)是小些為好。
減小主偏角還可使工件表面殘留面積高度減小，從而使已加工表面粗糙度減小。
然而，減小主偏角會(huì)導(dǎo)致徑向分力Fy增大，這會(huì)引起以下結(jié)果：
1、隨著Fy力的增大和工件剛性減小（即工件長(zhǎng)徑比ι0 / dw增大），切削時(shí)產(chǎn)生的撓度f(wàn)也增大，因而會(huì)降低加工精度。
2、在工藝系統(tǒng)剛性不足的情況下，力增大會(huì)引起振動(dòng)。振動(dòng)會(huì)使刀具（特別是刀具材料脆性大時(shí)）耐用度顯著下降，和已加工表面粗糙度顯著增大。
在工藝系統(tǒng)剛性很強(qiáng)時(shí)，隨著主偏角減小，刀具耐用度或可用切削速度顯著提高；但當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性不足時(shí)，主偏角太大或太小都會(huì)使刀具耐用度下降。在某一主偏角時(shí)，刀具耐用度最高。由此可知，合理主偏角的大小也決定于工藝系統(tǒng)的剛性。當(dāng)剛性允許時(shí)，則主偏角宜取小一些。
在系統(tǒng)剛性很好，切削深度較小，切削硬度高的材料，如冷硬鑄鐵和淬硬鋼時(shí)，取κr = 10°～ 30°；當(dāng)系統(tǒng)剛性剛好（ιw / dw < 6）時(shí)，可取κr = 30°～ 45°；當(dāng)系統(tǒng)剛性較差（ιw / dw = 6～ 12），切削時(shí)帶有沖擊（斷續(xù)車(chē)削）或多車(chē)削時(shí)，取κr = 60°～ 75°；當(dāng)系統(tǒng)剛性差（ιw / dw > 12），如車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，為避免振動(dòng)，宜增大主偏角，可取κr = 90°～ 93°。硬質(zhì)合金車(chē)刀的主偏角多取為 60°～ 75°。
在選擇車(chē)刀主偏角時(shí)，還應(yīng)考慮工件形狀及具體條件。例如，車(chē)階梯軸時(shí)，可用κr = 90°；要用同一把刀加工外圓、端面和倒角時(shí)可取κr = 45°；需要從中間切入及仿形加工用的車(chē)刀，可取κr = 45°～ 60°。
3.4 副偏角的功用
車(chē)刀副切削刃的主要作用是最終形成已加工表面。副偏角的大小對(duì)刀具耐用度和已加工表面粗糙度都有影響。
副偏角過(guò)小會(huì)增加副切削刃參加切削工作的長(zhǎng)度，增大副后刀面與已加工表面的摩擦和磨損。因此刀具耐用度較低。此外，副偏角太小，也已引起振動(dòng)。
但是，副偏角太大會(huì)使刀尖強(qiáng)度降低，和散熱條件惡化，因此刀具耐用度也降低。
由此可知，副偏角也存在一個(gè)合理值。
如前所述，在副偏角較小時(shí)，加工表面粗糙度也較小。
由上述可知，在工藝系統(tǒng)剛性較好，不產(chǎn)生振動(dòng)的條件下，副偏角不宜取大。精車(chē)時(shí)，一般取κr′ = 5°～ 10°，粗車(chē)時(shí)取κr′ = 10°～ 15°。切斷刀及切槽刀由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，只能取很小的副偏角，κr′ = 1°～ 3°。
為了提高已加工表面質(zhì)量，在生產(chǎn)中還使用了κr′= 0°的帶有修光刃的刀具。用這種車(chē)刀在進(jìn)給量為3 ～ 3.5mm/r時(shí)還能得到粗糙度為Ra 6.3 ～ 3.2μm的表面。而用普通車(chē)刀（κr′> 0°），要得到同樣的已加工表面，進(jìn)給量幾乎要減小到十分之一。
車(chē)刀的修光刃長(zhǎng)度可取為bε′= (1.2 ～ 1.5)f，f為進(jìn)給量，硬質(zhì)合金端銑刀的 bε′=(4 ～ 6)f。
用帶有修光刃的車(chē)刀切削時(shí)，徑向分力Fy很大，因此工藝系統(tǒng)剛性必須很好（一般ιw / dw 應(yīng)小于5），否則易引起振動(dòng)。
3.5 刀尖形狀及尺寸的選擇
主要切削刃和副切削刃連接的地方成為刀尖。則該處的強(qiáng)度較差，散熱條件不好。因此，在切削時(shí)，刀尖處切削溫度較高，很易磨損。當(dāng)主偏角及副偏角都很大時(shí)，這一情況尤為嚴(yán)重。所以，強(qiáng)化刀尖可顯著提高刀具的耐崩刃性和耐磨性，從而可以提高刀具耐用度。
刀尖的過(guò)度刃有以下兩種：
1、圓弧形過(guò)渡刃 圓形過(guò)渡刃不僅可提高刀具耐用度，還可大大減小已加工表面粗糙度。精加工車(chē)刀常采用圓弧形過(guò)渡刃。
圓弧形過(guò)渡刃的半徑rε對(duì)硬質(zhì)合金和陶瓷車(chē)刀一般可取rε= 0.5～1.5 mm，對(duì)高速鋼車(chē)刀可取rε= 1～ 3 。適當(dāng)增大rε時(shí)，刀具的磨損和破損均可減小，斷續(xù)切削時(shí)不產(chǎn)生崩刃的沖擊次數(shù)可顯著增加。但rε增大時(shí)，徑向分力Fy也增大。因此，在工藝系統(tǒng)剛性不強(qiáng)時(shí)，rε太大容易引起振動(dòng)；脆性較大的刀具材料對(duì)振動(dòng)較敏感，因此硬質(zhì)合金及陶瓷刀具的刀尖圓弧半徑取得較??；此外，精加工時(shí)的rε比粗加工時(shí)取得小一些。
2、直線形過(guò)渡刃 粗加工時(shí)，背吃刀量比較大，為了減小徑向分力和振動(dòng)，并使硬質(zhì)合金刀片能得到充分利用，通常采用較大的主偏角。但這時(shí)刀尖角度強(qiáng)度較差，散熱條件惡化。為了改善這種情況，提高刀具耐用度，常常磨出直線形過(guò)渡刃。由于圓弧形過(guò)渡刃的圓弧半徑難以磨得一致，同時(shí)圓弧處的后角也難以磨出，因此多刃刀具（如端銑刀）多做成直線形過(guò)渡刃。
3.6 刃傾角的選擇
刃傾角有如下的一些作用：
1、控制切削流出方向 當(dāng)λs=0，即直角切削時(shí)，主切削刃與切削速度向量成90°，切削在前刀面上近似沿垂直于主切削刃的方向流出，在ap / f 或自由切削時(shí)，切削呈平面螺旋狀（發(fā)條狀卷屑）。當(dāng)λs≠0，即斜角切削時(shí)，切削速度向量不垂直于主切削刃，而是與主切削刃法線n - n成-Φλ角,Φλ稱(chēng)為流屑角。當(dāng)λs < 45°,ac < 0.3 mm時(shí)，可以認(rèn)為Φλ≈λso，當(dāng)λs為負(fù)值時(shí)，切削流向已加工表面，并形成長(zhǎng)螺卷屑，易損壞已加工表面。但這時(shí)切屑流向機(jī)床尾座，對(duì)操作者影響較小。
2、影響刀頭強(qiáng)度及斷續(xù)切削時(shí)切削刃上受沖擊的位置 一把κr′ = 90°刨刀的加工情況，當(dāng)λs=0時(shí)，切削刃全長(zhǎng)與工件同時(shí)接觸，切削力在瞬間由零增至最大，因而沖擊較大。當(dāng)λs=0時(shí)，刀尖首先接觸工件，沖擊作用在刀尖上，容易崩尖，當(dāng)λs<0，即為負(fù)值時(shí)，離刀尖較遠(yuǎn)處的切削刃首先接觸工件，保護(hù)了刀尖。其次，切削面積在切入時(shí)由小到大，切出時(shí)由大到小逐漸變化；因而切削力也是逐漸變化，切削比較平穩(wěn)，可大大減小刀具受到的沖擊和崩刃現(xiàn)象。因此，在粗加工時(shí)，特別是沖擊較大的加工中，常常采用負(fù)刃傾角的刀具。
3、影響切削刃的鋒利程度 斜角切削時(shí)，由于切削在前刀面上流向的改變，使實(shí)際起作用的前角增大。
4、影響切削分力的大小 當(dāng)負(fù)刃傾角絕對(duì)值增大時(shí)，徑向切削力Fy顯著增大。
第4章 車(chē)刀角度的測(cè)量
4.1目的與要求
1、熟悉車(chē)刀切削部分的構(gòu)造要素，掌握車(chē)刀標(biāo)注角度的參考平面、參考系及車(chē)刀標(biāo)注角度的定義；
2、了解量角器和量角臺(tái)的結(jié)構(gòu)，學(xué)會(huì)使用量角器和量角臺(tái)測(cè)量車(chē)刀標(biāo)注角度；
3、繪制車(chē)刀標(biāo)注角度圖，并標(biāo)注出測(cè)量得到的各標(biāo)注角度數(shù)值。
4.2測(cè)量原理與實(shí)驗(yàn)方法
車(chē)刀標(biāo)注角度可以用角度樣板、萬(wàn)能量角器、重力量角器以及各種車(chē)刀量角臺(tái)等進(jìn)行測(cè)量。其測(cè)量的基本原理是：按照車(chē)刀標(biāo)注角度的定義，在刀刃的選定點(diǎn)，用量角器的尺面或量角臺(tái)的指針平面（或側(cè)面、或底面），與構(gòu)成被測(cè)角度的面或線緊密貼合（或相平行、或相垂直），把要測(cè)量的角度測(cè)量出來(lái)。由于量角器和量角臺(tái)的結(jié)構(gòu)不同，其測(cè)量方法也不同。
4.2.1量角器和量角臺(tái)的結(jié)構(gòu)
1、萬(wàn)能量角器
萬(wàn)能量角器是一種通用的角度測(cè)量工具，直角尺或直尺根據(jù)需要，用定位螺釘、卡塊、制動(dòng)螺釘或裝在尺座上，松開(kāi)制動(dòng)螺釘，直角尺或直尺可以在卡塊內(nèi)平行移動(dòng)，當(dāng)將直角尺或直尺調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)，再用制動(dòng)螺釘將其鎖緊。測(cè)量角度時(shí)，松開(kāi)制動(dòng)頭。尺體連同基尺可以沿尺座上的半圓形滑軌轉(zhuǎn)動(dòng)，把基尺與構(gòu)成被測(cè)角度的面或線緊密貼合（或相平行、或相垂直），然后將制動(dòng)頭鎖緊，從游標(biāo)尺的刻度線上，便可以讀出所要測(cè)量的角度數(shù)值。
2、擺針式重力量角器
擺針式量角器也是一種通用的角度測(cè)量工具。測(cè)量角度時(shí)，尺板的側(cè)面（或底面）緊密地與構(gòu)成被測(cè)角度的面或線貼合，使尺板傾斜（因尺板和刻度盤(pán)固定在一起，所以刻度盤(pán)也隨之一起傾斜），而擺針靠重力的作用，始終保持與底面垂直，于是擺針便把尺板傾斜角度（即被測(cè)角度）的數(shù)值在刻度盤(pán)上指示出來(lái)。
為了使測(cè)量車(chē)刀標(biāo)注角度時(shí)有較好的定位基準(zhǔn)，利用一個(gè)輔助測(cè)量臺(tái)和擺針式重力量角器配合使用。水平放置的平臺(tái)、底座和墊塊是給車(chē)刀定位用的，橫梁和磁塊（圓形磁鐵）是為放置和固定（通過(guò)磁鐵吸引）刻度盤(pán)及尺板用的。
3、車(chē)刀量角臺(tái)
車(chē)刀量角臺(tái)是測(cè)量車(chē)刀標(biāo)注角度的專(zhuān)用量角儀，它有很多種型式，其中即能測(cè)量車(chē)刀主剖面參考系的基本角度，又能測(cè)量車(chē)刀法剖面參考系的基本角度的一種車(chē)刀量角臺(tái)。
圓形底盤(pán)的周邊，刻度從0°起向順、逆時(shí)針兩個(gè)方向各100°的刻度，其上的工作臺(tái)可以繞小軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，由固連于工作臺(tái)上的工作臺(tái)指針指示出來(lái)。工作臺(tái)上的定位塊和導(dǎo)條固定在一起，能在工作臺(tái)的滑槽內(nèi)平行滑動(dòng)。
立主固定安裝在底盤(pán)上，它是一根矩形螺紋絲杠，旋轉(zhuǎn)絲杠上的大螺帽，可以使滑體沿立柱（絲杠）的鍵槽上、下滑動(dòng)?；w上用小螺釘固定裝上一個(gè)小刻度盤(pán)，在小刻度盤(pán)的外面，用旋鈕將彎板的一端所僅在滑體上。當(dāng)松開(kāi)旋鈕時(shí)，彎板以旋鈕為軸，可以向順、逆時(shí)針兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的角度用固連于彎板上的小指針在小刻度盤(pán)上指示出來(lái)。在彎板的另一端，用兩個(gè)螺釘固定裝上一個(gè)扇形大刻度盤(pán)，其上用特制的螺釘軸裝上一個(gè)大指針。大指針可以繞螺釘軸向順、 逆時(shí)針兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，并在大刻度盤(pán)上指示出轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。兩個(gè)銷(xiāo)軸可以限制大指針的極限位置。
當(dāng)工作臺(tái)指針、大指針和小指針都處在0°時(shí)，大指針的前面和側(cè)面垂直于工作臺(tái)的平面。測(cè)量車(chē)刀角度時(shí)，就是根據(jù)被測(cè)角度的需要，轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)上的車(chē)刀位置，再旋轉(zhuǎn)大螺帽，使滑體帶動(dòng)大指針上升或下降而處于適當(dāng)?shù)奈恢?，然后用大指針的前面（或?cè)面或底面），與構(gòu)成被測(cè)角的面或線緊密貼合，從大刻度盤(pán)上讀出大指針指示的被測(cè)角度數(shù)值。
4.2.2測(cè)量車(chē)刀標(biāo)注角度的方法
以外圓車(chē)刀為例，說(shuō)明用萬(wàn)能量角器、擺針是重力量角器及測(cè)量臺(tái)和車(chē)刀量角臺(tái)測(cè)量車(chē)刀標(biāo)注角度的方法。
1. 用萬(wàn)能量角器測(cè)量車(chē)刀標(biāo)注角度
（1） 主偏角的測(cè)量
用萬(wàn)能量角器測(cè)量主偏角，使車(chē)刀的左側(cè)面（主刀刃一側(cè)）緊密地貼合
在直尺（或換成直角尺）的尺面上，讓基尺和主刀刃在其面上的投影相平行，則游標(biāo)尺零線所指示的角度數(shù)值，就是主偏角的數(shù)值。
（2） 副偏角的測(cè)量
測(cè)完主偏角之后，保持車(chē)刀和直尺的相對(duì)位置，讓基尺和輔刀刃在表面上的投影相平行，則游標(biāo)尺零線所指示的角度數(shù)值，就是副偏角的數(shù)值。
（3） 刃傾角的測(cè)量
用萬(wàn)能量角器測(cè)量刃傾角，把車(chē)刀底面緊密地貼合在直尺尺面上，調(diào)整
車(chē)刀的位置，使基尺處在切削平面內(nèi)，并和主刀刃緊密貼合，則游標(biāo)卡尺零線所指示的角度數(shù)值，就是刃傾角的數(shù)值。
（4） 前角的測(cè)量
用萬(wàn)能量角器測(cè)量前角，把車(chē)刀底面緊密地貼合在直尺尺面上，調(diào)整車(chē)
刀的位置，使基尺處在主剖面內(nèi)，并通過(guò)主刀刃上的選定點(diǎn)，和前刀面緊密貼合，則游標(biāo)尺零線所指示的角度數(shù)值，就是主剖面前角的數(shù)值。
（5） 后角的測(cè)量
用萬(wàn)能量角器測(cè)量后角，把車(chē)刀底面緊密地貼合在直角尺（或換成直尺）
的尺面上，調(diào)整車(chē)刀的位置，使基尺處在主剖面內(nèi)，并通過(guò)主刀刃上的選定點(diǎn)，和后刀面緊密貼合，則游標(biāo)尺零線所指示的角度，就是主剖面后角的數(shù)值。
用萬(wàn)能量角器測(cè)量車(chē)刀標(biāo)注角度，其角度數(shù)值的精確度可以達(dá)到分，但由于基尺、直角尺和直尺的尺面較窄，定位不準(zhǔn)，再加上是用眼睛觀察來(lái)判斷尺面是否在基面、切削平面和主剖面內(nèi)，因此可能造成較大的測(cè)量誤差。
2、用擺針式重力量角器及測(cè)量臺(tái)測(cè)量車(chē)刀標(biāo)注角度
（1）前角的測(cè)量
將車(chē)刀平放在平臺(tái)上，使主刀刃與底座側(cè)面緊密貼合，在保持尺板（刻度盤(pán)）平面與橫梁前面緊密貼合的同時(shí)，使尺板底面與通過(guò)主刀刃上選定點(diǎn)的前刀面緊密貼合，則擺針式所指示的刻度數(shù)值，就是主剖面前角的數(shù)值。
（2）后角的測(cè)量
測(cè)完前角之后，保持車(chē)刀與測(cè)量臺(tái)的相對(duì)位置不變，使尺板左側(cè)面與通過(guò)主刀刃上選定點(diǎn)的后刀面緊密貼合，則擺針?biāo)甘镜目潭葦?shù)值，就是主剖面后角的數(shù)值。
（3）刃傾角的測(cè)量
使主刀刃與底座前面緊密貼合，并使尺板底面與主刀刃緊密貼合，則擺針?biāo)甘镜目潭葦?shù)值，就是刃傾角的數(shù)值。
（4）主偏角的測(cè)量
將車(chē)刀側(cè)放在平臺(tái)上，主刀刃向上，使刀桿頂面與底座前面緊密貼合，并使尺板底面與主刀刃緊密貼合（如果刃傾角較大，需設(shè)法加寬尺板地面），則擺針?biāo)甘镜目潭葦?shù)值，就是余偏角的數(shù)值，顯然，主偏角°-。
（6） 副偏角的測(cè)量
測(cè)完主偏角之后，在保持車(chē)刀與測(cè)量臺(tái)的相對(duì)位置關(guān)系的同時(shí)，將車(chē)刀用墊塊墊起，使尺板的右側(cè)面與副刀刃緊密貼合，則擺針?biāo)甘镜目潭葦?shù)值，就是副偏角的數(shù)值。
3、用車(chē)刀量角臺(tái)測(cè)量車(chē)刀標(biāo)注角度
（1）校準(zhǔn)車(chē)刀量角臺(tái)的原始位置
用車(chē)刀量角臺(tái)測(cè)量車(chē)刀標(biāo)注角度之前，必須先把車(chē)刀量角臺(tái)的大指針、
小指針和工作臺(tái)指針全部調(diào)整到零位，然后把車(chē)刀平放在工作臺(tái)上，我們稱(chēng)這種狀態(tài)下的車(chē)刀量角臺(tái)位置為測(cè)量車(chē)刀標(biāo)注角度的原始位置。
（2）主偏角的測(cè)量
從原始位置起，按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，讓主刀刃和大指針前面緊密
貼合，則工作臺(tái)指針在底盤(pán)上所指示的刻度位置，就是主偏角的數(shù)值。
圖4-1 主偏角的測(cè)量
（3）刃傾角的測(cè)量
測(cè)完主偏角之后，使大指針底面和主刀刃緊密貼合，則大指針在大刻度盤(pán)上所指示的刻度數(shù)值，就是刃傾角的數(shù)值。指針在左邊為，指針在右邊為。
圖4-2刃傾角的測(cè)量
（4）副偏角的測(cè)量
參照測(cè)量主偏角的方法，按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，使副刀刃和大指針前面緊密貼合，則工作臺(tái)指針在底盤(pán)上所指示的刻度數(shù)值，就是副偏角的數(shù)值。
（5）前角的測(cè)量
前角的測(cè)量，必須在測(cè)量完主偏角的數(shù)值之后才能進(jìn)行。
從原始位置起，按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，使工作臺(tái)指針指到底盤(pán)上的刻度數(shù)值處，這時(shí)，主刀刃在基面上的投影恰好垂直于大指針前面，然后讓大指針底面落在通過(guò)主刀刃上選定點(diǎn)的前刀面上（緊密貼合），則大指針在大刻度盤(pán)上所指示的刻度數(shù)值，就是主剖面前角的數(shù)值。指針在右邊時(shí)為，指針在左邊時(shí)為。
圖4-3前角的測(cè)量
（6）后角的測(cè)量
在測(cè)完前角之后，向右平行移動(dòng)車(chē)刀（這時(shí)定位塊可能移動(dòng)到車(chē)刀的左邊，但仍要保證車(chē)刀側(cè)面與定位塊側(cè)面靠緊），使大指針側(cè)面和通過(guò)主刀刃上選定點(diǎn)的后刀面緊密貼合，則大指針在大刻度盤(pán)上所指示的刻度數(shù)值，就是主剖面后角的數(shù)值。指針在左邊為，指針在右邊為。
圖4-4后角的測(cè)量
（7） 法剖面前角和后角度測(cè)量
測(cè)量車(chē)刀法剖面的前角和后角，必須在測(cè)量完主偏角和刃傾角之后才能
進(jìn)行。
將滑體（連同小刻度盤(pán)盒小指針）和彎板（連同大刻度盤(pán)和大指針）上升到適當(dāng)位置，使彎板轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)刃傾角的數(shù)值，這個(gè)數(shù)值由固連于彎板上的小指針在?？潭缺P(pán)上指示出來(lái)（逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)為，順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)為），然后再按如前所述測(cè)量主剖面角和后角的方法，便可測(cè)量出車(chē)刀法剖面角和后角的數(shù)值。
結(jié) 論
為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，在本次設(shè)計(jì)中，我查了大量的資料，在網(wǎng)上也搜索了很多關(guān)于刀具測(cè)量方面的知識(shí)。在我設(shè)計(jì)困難的時(shí)候，我得到了我的導(dǎo)師和多位院里老師的指導(dǎo)和幫助，同學(xué)們也給了我很大的支持，因此，我的設(shè)計(jì)與老師同學(xué)的幫助是分不開(kāi)的，在這里，我對(duì)幫助過(guò)我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師和同學(xué)表示真摯的感謝。
我的實(shí)際題目是：車(chē)到角度測(cè)量裝置設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)了測(cè)量車(chē)刀角度測(cè)量?jī)x，并學(xué)會(huì)了怎樣測(cè)量各個(gè)車(chē)刀角度。這次設(shè)計(jì)不僅是我大學(xué)三年的學(xué)習(xí)總結(jié)也為我將來(lái)的工作奠定了一定的基礎(chǔ)。在本次設(shè)計(jì)中，在老師的指導(dǎo)下，我完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)習(xí)了新的知識(shí)，很感謝學(xué)校為我創(chuàng)造這個(gè)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。
本次設(shè)計(jì)中，我查閱了大量的書(shū)籍，在此，對(duì)所有機(jī)械書(shū)籍的作者表示感謝。沒(méi)有他們的辛勤勞動(dòng)，不可能完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。由于我的知識(shí)有限，因此，有很多缺點(diǎn)，希望答辯時(shí)專(zhuān)家和老師們能給我指出，對(duì)此表示感謝。
致謝
在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了張文生老師（畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師）的大力幫助，在此，首先向張老師表示最真摯的感謝！感謝他在百忙之中多次利用休息時(shí)間耐心的給予指導(dǎo)與幫助！與此同時(shí)，機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制教研室的全體老師和習(xí)舍的老師們也給予了我熱心的指導(dǎo)與幫助，在此一并向幫助過(guò)我的老師和朋友們表示最真摯的謝意！是你們的熱心幫助，我能完成自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成三年的學(xué)習(xí)總結(jié)。最后，我祝愿母校能發(fā)展越來(lái)越好，盡快的升為大學(xué)。老師們身體健康、萬(wàn)事如意。
參考文獻(xiàn)
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附錄
主要符號(hào)表
--主偏角 -- 副偏角
--刃傾角 --前角
--機(jī)床的傳動(dòng)效率 --背吃刀量
--進(jìn)給量 --切削速度
--單位切削力 --單位切削力國(guó)標(biāo)
--切削面積 --切削面積國(guó)標(biāo)
--副刃前角 --后角
--副后角 φ--剪切角
--切削厚度 --切削厚度的國(guó)標(biāo)
--切削寬度 --切削寬度的國(guó)標(biāo)
--單位切削功率 --單位切削功率的國(guó)標(biāo)
--單位時(shí)間內(nèi)金屬切除量 -- 的國(guó)標(biāo)
--切削功率 --切削功率的國(guó)標(biāo)
--主切削力 --背向力
--進(jìn)給力 --負(fù)倒棱
--變形系數(shù) --摩擦系數(shù)