车刀几何角度测量

一、实验目的

①了解车刀量角仪的结构与工作原理，学会使用车刀量角仪测量车刀标注角度。

②通过实验加深对常用车刀形状及几何角度、刀具标注坐标平面的理解。

③学会绘制车刀工作图。

二、实验设备

①测量用车刀，包括60°直头外圆车刀，75°弯头外圆车刀，45°弯头外圆车刀，90°偏刀、切断刀。

②车刀量角仪的结构，如图29．1所示。

图29．1 车刀量角仪

1—圆形底盘；2—基线板；3—工作台；4—定位块；5—测量板；6—大刻度盘；7—螺纹丝杠立柱；8—大螺帽；9—旋钮；10—小指针；11—小刻度盘；12—滑体；13—弯板

车刀标注角度可以使用角度样板，万能量角器及各种量角仪进行测量。 本实验所使用的车刀量角仪（哈尔滨工业大学制造）不仅能测出主剖面坐标系内的角度，而且也能测量出法剖面、进给切深剖面坐标系内的角度。

圆形底盘1的周边刻有0°起向顺、逆时针两个方向各100°的刻度。 工作台3可以绕底座中心轴转动，基线板2可指示出所转的角度。 工作台3上的定位块4和滑条固定在一起，可在工作台3的槽内滑动。 螺纹丝杠立柱7安装在底盘上，旋转丝杠上的大螺帽8，滑体12可上下滑动。 滑体12上装有小刻度盘11，用旋钮9将弯板13锁紧在滑体12上。 松开旋钮9，弯板可顺时针、逆时针两个方向转动，转动的角度由小指针10在小刻度盘11上指示出来。 在弯板13的另一端固定着大刻度盘6，测量板5可绕螺紧轴顺时针、逆时针转动，转动角度可在大刻度盘6上指示出来。

当基线板2、测量板5、小指针10都处于0°时，测量板5的前面B，侧边C垂直于工作台3的平面。 测量车刀角度，就是通过调整工作台3、定位块4、大螺帽8、测量板5，使测量板5的测量刀口C，A和前面B与车刀有关的面域或线紧密贴和，从大刻度盘6上读出测量板5所指示的被测量角度值。

三、实验原理

以外圆车刀为例，介绍用车刀量角仪测量车刀标注角度的方法。

1．校准车刀量角仪原始位置

在测量车刀角度之前，必须将测量板、小指针、基线板全部调整刀零位。 将车刀按图29．2平放在工作台上，此时称为原始位置。

图29．2 车刀量角仪原始位置

2．主偏角κr、副偏角κ′r的测量

从原始位置起，转动工作台，使主（副）切削刃与测量板前面B紧密贴合，则基线板2上所指刻度值，即为主偏角κr（副偏角κ′r）的数值，如图29．3所示。

3．刃倾角的测量

测量主偏角时的测量板平面，即与主切削刃贴合又垂直于工作台平面，因此，测量板平面相当于切削平面。 若转动螺帽8，同时调整测量板使底面A和主切削刃紧密贴合，如图29．3所示，则大刻度盘上所指的刻度值，即为刃倾角的数值。

4．前角γ0和后角α0的测量

前角γ0和后角α0的测量，必须在测完主偏角数值后才能进行。 从图29．3测量完主偏角位置起，按逆时针方向使工作台转动90°，这时，主切削刃在基面的投影恰好垂直于测量板前面B（此时B相当于主剖面P0），调整大螺帽使测量板底面A落在通过主切削刃上选定点的前刀面（紧密贴合），如图29．4所示，则测量板在大刻度盘上的数值即为前角γ0的数值。调整大螺帽及滑条，使测量板测量刀口面紧密贴合，则测量板在大刻度盘上的数值就是主剖面后角α0的数值。

图29．3 测量κr（κ′r）

图29．4 测量车刀前角

四、实验步骤

①测量60°、75°和90°外圆车刀、切断刀独立角度，记录其数值，并画出草图。

②思考外圆车刀法向前角γn、进给前角γf、切深前角γp的测量方法。

③整理实验报告书并完成思考题。

五、注意事项

①测量车刀角度时，必须先分辨清主、副切削刃，前后刀面，设定走刀方向。 然后才能确定测量某一角度时量角仪的调整方法。 要注意与各标注平面之间的关系。

②测量刀刃倾角及前角时注意角度的正负号。

③测量时，防止测量刀口与工作台面撞击。

六、思考题

①用车刀量角仪测量车刀角度时，量角仪大刻度盘及底盘平面相当于车刀标注角度坐标系中的什么平面？ 按什么顺序测量角度才能节省时间？

②在什么条件下法向前角γn＝主前角γ0，在什么条件进给前角γf＝主前角γ0？