2.4　实训　刀具角度的测量

1.实训目的

（1）通过实训巩固和加深对车刀静态角度的参考平面、参考系及车刀静态角度的定义。

（2）了解车刀量角仪的结构与工作原理，熟悉其使用方法。

（3）掌握车刀标注角度的测量方法。

2.实训设备

（1）SJ34型车刀量角仪、SJ25型车刀量角仪。

（2）实验用车刀教具：45°外圆车刀、75°外圆车刀、外圆车刀、45°弯头车刀、切断刀等。

3.车刀量角仪的结构原理及使用方法

（1）SJ34型车刀量角仪的结构、工作原理及使用方法　图2-79所示为SJ34型车刀量角仪。它能测量各类型车刀的任意剖面中的几何角度。其结构与工作原理及使用方法如下。

立柱2上有三条间隔90°且铅垂的V形槽，靠近顶部有一条水平的圆环V形槽。滑块3可轻便地沿立柱2上下移动。通过调节滑块3中钢珠的弹簧压力（钢珠被压在立柱2的V形槽中），能保持装在滑块3上的小扇形刻度盘4、大扇形刻度盘6、测量片7等零件停留在任意高度位置上，且不需要锁紧。当滑块3向上移动到顶端时，钢珠落入圆环V形槽中，滑块3即可自由转动，以供选择合适的测量工作位置。由于有三个相互垂直的测量工位，使测量角度时调整极为方便。

被测车刀放在转盘8的载刀台（在旋钮11的两侧各有一个载刀台）上贴紧相互垂直的两个承刀面上，可将其在转盘座10上回转或在底座1及滑板9上纵、横向平移，并调整滑块3的位置，以使被测车刀的被测面或被测刀刃能与测量片7接触。这样，可分别测得在主剖面坐标系内的被测车刀的偏角、前角、后角和刃倾角。

若调整转盘8，使转盘8的指示针在转盘座10的刻度盘上所指示的数值为零，并用旋钮11锁紧。利用两个测量工位先后测量，可较方便地测量进给剖面与切深剖面中的被测车刀的前角和后角。

若将大扇形刻度盘6旋转一个刃倾角，并用旋钮12、13锁紧（旋钮13图中未表示）。使测量片7的测量面（即测量片的两铅垂大平面）处于主切削刃垂直的方位，按前述的测量方法即可测得法向剖面中的被测车刀的前角和后角。

使用车刀量角仪时，零部件的调整应轻而缓慢。特别是向下调整滑块3时，一只手的食指和中指应在滑块3的下部用力夹住立柱2，另一只手向下缓慢移动滑块3，以避免因滑块3快速下移而产生的测量片对转盘8、转盘座10、底座1和被测车刀等的冲击，从而造成测量片7的损坏及人身事故。

（2）SJ25型车刀量角仪的结构、工作原理及使用方法　图2-80所示为SJ25型车刀量角仪。其结构与工作原理及使用方法如下。

立柱1上有三条间隔90°且铅垂的V形槽，靠近顶部有一条水平的圆环V形槽。滑块2可轻便地沿立柱1上下移动。通过调节滑块2中钢珠的弹簧压力（钢珠被压在立柱1的V形槽中），能保持装在滑块2上的刻度盘3、测量片4等零部件停留在任意的高度位置上，且不需要锁紧。当滑块2向上移动到顶端时，钢珠落入圆环V形槽中，滑块2即可自由转动，以供选择合适的测量工作位置。由于有三个相互垂直的测量工位，使测量角度时调整极为方便。特别要注意的是：滑块2只有上移到顶端时才可以转位，否则钢珠将会拉毛立柱1的表面。

被测车刀放在转盘5的载刀台（在旋钮6的两侧各有一个载刀台）上贴紧相互垂直的两个载刀面，可随其在转盘座8上回转或在底座7横向平移，并调整滑块2的位置，以使被测车刀的被测面或被测刀刃能与测量片4接触。这样，可分别测得在主剖面坐标系内的被测车刀的偏角、前角、后角和刃倾角。

使用车刀量角仪时，零部件的调整应轻而缓慢。特别是向下调整滑块2时，一只手的食指和中指应在滑块2的下部用力夹住立柱1，另一只手向下缓慢移动滑块2，以避免因滑块2快速下移而产生的测量片4对转盘5、转盘座、底座和被测车刀等的冲击，从而造成测量片4的损伤及人身事故。

4.测量方法（主剖面坐标系的车刀几何角度测量）

（1）SJ34型车刀量角仪的测量方法

测量工位图见图2-81。

①测量方法一。

a.将大扇形刻度盘6调整至其指示针在小扇形刻度盘4上所指示的数值为零，并用旋钮12锁紧。调整滑块3、大扇形刻度盘6至Ⅱ号测量工位。

b.把被测车刀放在转盘8的载刀台上贴紧相互垂直的两个承刀面。

c.调整转盘8、转盘座10、滑块3，使被测车刀的主切削刃与测量片7的测量面（即测量片7的两铅垂大平面）轻轻贴合。之后，用旋钮11将转盘8锁紧。此时，转盘8的指示针在转盘座10的刻度盘上所指示的数值为被测车刀的主偏角的余角的值，称为β，则被测车刀的主偏角κr=90°-β。

d.调整滑块3、测量片7，使测量片7的下刀口与被测车刀的主切削刃轻轻贴合。这时，测量片7的指示尺在大扇形刻度盘6上所指示的数值为被测车刀的刃倾角的值λs。

e.以步骤c中转盘8的指示针在转盘座10的刻度盘上所指示的位置为零点，以步骤c中转盘8的转动方向为正方向，反向转动转盘座8转90°。调整滑块3、测量片7，使测量片7的下刀口与被测车刀的前刀面轻轻贴合。此时，测量片7的指示尺在大扇形刻度盘6上所指示的数值为被测车刀的前角的值γ。

f.调整滑块3、测量片7，使测量片7的侧刀口与被测车刀的后刀面轻轻贴合。这时，测量片7的指示尺在大扇形刻度盘6上所指示的数值为被测车刀的后角的值α。

②测量方法二。

a.将大扇形刻度盘6调整至其指示针在小扇形刻度盘4上所指示的数值为零，并用旋钮12锁紧。调整滑块3、大扇形刻度盘6至Ⅰ或Ⅲ号测量工位。

b.把被测车刀放在转盘8的载刀台上贴紧相互垂直的两个承刀面。

c.调整转盘8、转盘座10、滑块3，使被测车刀的主切削刃与测量片7的测量面轻轻贴合。然后，用旋钮11将转盘8锁紧。此时，转盘8的指示针在转盘座10的刻度盘上所指示的数值为被测车刀的主偏角的值κr 。

d.调整滑块3、测量片7，使测量片7的下刀口与被测车刀的主切削刃轻轻贴合。这时，测量片7的指示尺在大扇形刻度盘6上所指示的数值为被测车刀的刃倾角的值λs 。

e.调整滑块3、大扇形刻度盘6至Ⅱ号测量工位。调整转盘座10、大扇形刻度盘6，使测量片7的下刀口与被测车刀的前刀面轻轻贴合。此时，测量片7的指示尺在大扇形刻度盘6上所指示的数值为被测车刀的前角的值γ。

f.调整转盘座10、大扇形刻度盘6，使测量片7的侧刀口与被测车刀的后刀面轻轻贴合。此时，测量片7的指示尺在大扇形刻度盘6上所指示的数值为被测车刀的后角的值α。

测量副偏角、副刃倾角、副前角和副后角的测量方法与上述的两种方法相同。

注意：在使用SJ34型车刀量角仪测量车刀几何角度时，应适当沿两个承刀面移动被测车刀。但要保持被测车刀的原有姿态，并保持被测车刀与两个承刀面贴紧。

（2）SJ25型车刀量角仪的测量方法

测量工位图见图2-82。

①测量方法一（κr≤45°）。

a.调整滑块2、刻度盘3至Ⅱ号测量工位。调整测量片4至其指示针在刻度盘3上所指示的数值为零。

b.把被测车刀放在转盘5的载刀台上贴紧相互垂直的两个承刀面。

c.调整转盘5、转盘座8和滑块2，使被测车刀的主切削刃与测量片4的测量面（即测量片4的两铅垂大平面）轻轻贴合。之后，用旋钮6将转盘5锁紧。此时，转盘5的指示针在转盘座8的刻度盘上所指示的数值为被测车刀的主偏角的值κr。

d.调整滑块2、测量片4，使测量片4的下刀口与被测车刀的主切削刃轻轻贴合。此时，测量片4的指示针在刻度盘3上所指示的数值为被测车刀的刃倾角的值λs。

e.调整滑块2、刻度盘3至Ⅰ或Ⅲ号测量工位。调整转盘座8、刻度盘3，使测量片4的下刀口与被测车刀的前刀面轻轻贴合。此时，测量片4的指示尺在刻度盘3上所指示的数值为被测车刀前角的值γ。

f.调整转盘座8和刻度盘3，使测量片4的侧刀口与被测车刀的后刀面轻轻贴合。此时，测量片4的指示尺在刻度盘3上所指示的数值为被测车刀的后角的值α。

②测量方法二（κr>45°）。

a.调整滑块2和刻度盘3至Ⅰ或Ⅲ号测量工位。调整测量片4至其指示针在刻度盘上所指示的数值为零。

b.把被测车刀放在转盘5的载刀台上贴紧相互垂直的载刀面。

c.调整转盘5、转盘座8和滑块2，使被测车刀的主切削刃与测量片4的测量面轻轻贴合。之后，用旋钮6将转盘5锁紧。此时，转盘5的指示针在转盘座8的刻度盘上所指示的数值为被测车刀的主偏角的值，称为β，则被测车刀的主偏角κr=90°-β。

d.调整滑块2和测量片4，使测量片4的下刀口与被测车刀的主切削刃轻轻贴合。此时，测量片4的指示针在刻度盘3上所示的数值为被测车刀的主刃倾角的值λs。

e.调整滑块2和刻度盘3至Ⅱ号测量工位。调整转盘座8和刻度盘3，使测量片4的下刀口与被测车刀的前面轻轻贴合，此时，测量片4的指示针在刻度盘3上所指示的数值为被测车刀的前角的值γ。

f.调整转盘座8和刻度盘3，使测量片4的侧刀口与被测车刀的后刀面轻轻贴合，这时，测量片4的指示尺在刻度盘3上所指示的数值为被测车刀的后角值α。

测量副偏角、副刃倾角、副前角和副后角的测量方法与上述两种测量方法相同。

注意： 在使用SJ25型车刀量角仪测量车刀的几何角度时，应适当沿两个承刀面移动被测车刀，但要保持被测车刀的原有姿态，并保持被测车刀与两个承刀面贴紧。

5.实训任务

测量主剖面坐标系内的外圆车刀和切断刀的主偏角、前角、刃倾角、后角、副偏角、副刃倾角、副前角和副后角。其中测量切断刀的副偏角、副刃倾角和副后角时，实验者自己确定位于主切削刃右侧的副角还是左侧的副角。

6.实训要求

（1）实训预习

①仔细阅读本课程教材中刀具切削部分的基本定义一节，理解车刀几何角度的标注坐标系平面的定义，理解车刀各面和各角的定义。明确各面的相互位置和各刃形成的成因。

②要注意区分不同功用的车刀，其进给方向与被加工工件的回转轴线的夹角不同（即主偏角不同）。应明确车刀的进给方向，并用图表示。理解车刀各角的正负值的规定。

③仔细分析车刀的切削刃部分各要素及各类型车刀量角仪的测量方法。自己选择实训仪器型号，设计实训方案和实训步骤。

（2）要求

①实训方案应有外圆车刀和切断刀两种车刀几何角度的测量方案（在主剖面坐标系内）。

②实训步骤：应有外圆车刀和切断刀两种车刀的几何角度的测量步骤。同一型号的车刀量角仪的不同的测量方法可以混合使用，但应概念清楚，测量方法合理，并注明所选用的车刀量角仪的型号及测量工位号；不同型号的车刀量角仪的测量方法不可混合使用。

③根据以上要求写出实训预习报告。并于实验前两周交实训室批准。

（3）实训操作

①实训操作前应根据本节内容及车刀量角仪实物，熟悉所选用的车刀量角仪和被测车刀的切削部分各要素。根据不同功用的被测车刀，确定被测车刀的进给方向。

②实训操作时，应按实验预习报告所设计的实训方案和实训步骤进行操作。操作时，有关本实验的问题，实验者可以相互讨论。

③实训操作完毕后，必须将车刀量角仪按其使用方法复位，并擦干净。同时应将实训教具收拾整齐，实训操作才算完全完成合格。

（4）实训报告　应写明实训者实施本实训所选用的实验仪器的型号。实训数据和实训参数应真实、完整，并列于表中。所测量的副偏角、副刃倾角、副前角、副后角应标明被测的各角度位于主切削刃的左侧还是右侧。画出被测车刀切削部分的立体图，标注出各面、各刃及被测车刀的进给方向。