刀具切削部分结构要素剖析网带炉

刀具切削部分结构要素剖析

刀具切削部分结构要素剖析 2012年08月31日 刀具切削部分结构要素剖析引言 刀具切削部分及几何角度是金属切削刀具的基础，是各类刀具设计、选择、使用、刃磨的基础知识。也是金属切削和机械制造课程的基础内容，如果不掌搌刀具的几何角度，就不能很好地学习后续课程。 然而，对刀具几何角度的讲解教学，是该课程教师普遍认为的难点，我们也曾在教学于段和方式上作了多种尝试，但效果并不是很理想。学生对这部分内容的掌搌和理解总是不尽如人意。 问题主要表现在两个方面： 一是刀具几何角度由于是空间角度概念不易理解，同时牵涉到的角度又多，学习时感到头绪繁多、眼花缭乱，学生反映难。 二是对刀具切削部分的各结构要素的理解、认识不到位，多数学生还不能准确辨别和区分实际刀具中的各结构要素。也就是对一般刀具的认识模糊不清。 两个方面的问题既有区别，又有密切联系。最基本的还是第二个问题，由于对刀具切削部分认识不清，就比如一把刀，哪是主刀刃、哪是副刀刃，哪是主后刀面、哪是副后刀面都分不清，也就是刀具几何角度用以确定的主体不明确，根本就谈不上正确把握和理解各对应角度了。 显然，理解刀具几何角度，前提必须首先对刀具切削部分的结构有清晰的了解和认识。通过研究我们发现，造成对刀具切削部分认识模糊的重要原因与目前普遍采用的教材有关，现有教材对刀具切削部分的结构要素定义存在偏差；同时，对各结构要素之间的关系地位等都缺乏详细解释。使得初学者而对一般刀具的切削部分，很容易产生片面和错误的理解。 为此，有必要对刀具切削部分各结构要素和进行梳理，明晰各要素的作用及相互关系，以便正确掌搌和认识刀具切削部分，进而能够更好地学习金属切削及刀具的相关知识。1刀刃是刀具切削部分的核心与关键1．1对刀具切削部分结构要素的定义与说明 根据刀具切削部分的几何形状，通常将其结构要素分成刀面、刀刃和刀尖三类。通过对三类结构要素在切削工作时的作用和结构关系的深入研究，我们认为现有教材采用刀面定义刀刃的方法对三类结构要素所作的定义存在偏差；应改用刀刃斛释刀面再到刀尖的方法，特重新定义与说明如下： 刀刃(切削刃)：切削时直接作用于被切金属层的刀具契形实体边锋。每段边锋都表现为一段实体的边界线，即刀具上切入工件表面的由两个实体表面相交构成的边界线。 根据切削时所起作用的不同，通常把刀刃分成两类，即主刀刃和副刀刃。 主刀刃：切入工件表面并直接形成过渡(加工)表面的刀刃。 副刀刃： 参与工件切削，但不直接形成过渡(加工)表面的刀刃。一般是与工件已加工表而相对的切削刃。 刀面： 用于形成刀具契形实体边锋(刀刃)的刀具实体表面，我们都称之为刀面。 每段刀刃对应两个刀面，刀刃即为两个刀面的交线。其中切削时切屑流经的刀面称为前刀面，另一刀面称为后刀面。 刀尖(过渡刃)：是指主刀刃与副刀刃两条刀刃的交点(交汇处)。1．2刀刃的计量 刀刃的数量用“条”或用“段”来计量。段是计量刀刃的最小单位，根据实体边界线的几何性质界定，即同一几何性质的实体边锋界定为一段刀刃；而条则是按切削性质界定，通常把切削时所起作用相同，又一一相连，不间断的若干段实体边锋界定为一条刀刃。如两段直线刃相连构成一条折线刃，一段直线刃与另一段圆弧刃相连构成一条直线圆弧刃。 刀具又有单刃和多刃之分，一般的车刀、刨刀等属于单刃刀具，而钻头、铣刀等则属于多刃刀具。它们是依据切削时刀具参与工作的主刀刃数量中的条数而非段数确定的，参与切削的主刀刃为一条，刀具即为单刃；参与切削的主刀刃为两条或两条以上，则为多刃。1．3刀刃“一线二面”的结构特征 对于每一段刀刃，一般以其边锋的形式特征进行表述，如直线刃、圆弧刃等等。但我们在理解刀刃概念时，切不可将其仪仪看作是数学意义上的一线段，必须把搌刀刃线的构造特点，就是每一段刀刃都是一段契形实体，其刀刃线(边锋)只能是与其对应的前、后刀面两个实体表面相交而成的实体边界线。认识刀刃时就必须包含两个刀面，两个刀面(前刀面和后刀面)均从属于对应的刀刃。 所以，刀刃在形式上的表现是一条线，在构造上的反映是两个面。“一线二面”就是刀刃的结构特征。1．4刀刃的核心与关键作用 刀具产生切削作用，必须由刀刃(边锋)与工件材料接触，并有相对运动。若没有刀刃，而只是刀面与工件材料接触，只会产生挤压作用不会有切削功效。因此，刀具产生切削功效离不开刀刃，刀刃是刀具切削部分的关键。 同时，根据前而的定义与说明，不难看出，在刀具切削部分三类结构要素之中，刀刃起着核心和纽带作用。刀面和刀尖都是通过刀刃联系在一起的。刀刃决定刀面，刀面从属于刀刃，没有刀刃，就没有刀面的概念。刀刃也决定刀尖，没有刀刃，也就没有刀尖的存在。 当我们理清了刀刃、刀面、刀尖三者关系，并对刀刃“一线二面”的结构特征有了明确的认识之后，刀具切削部分的构成要素就可以理解为只有刀刃了；换言之，刀具切削部分的构成，就是看它有几条或几段不同但又相互联系的刀刃组成。 认识刀具的切削部分，就是认识刀具的每条及每段刀刃结构以及各刀刃的相互联系。 所以，刀刃是刀具切削部分的核心与关键。

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