刀具角度對(duì)加工的影響

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. 角度名稱 含義 作用 應(yīng)用與選擇 說(shuō)明 前角 γ0 在正交平面Po內(nèi)，前刀面與基面的之間夾角 1.使刀刃鋒利，便于切削加工和切屑流動(dòng) 2.影響刀具的強(qiáng)度 1.粗加工：小值 精加工：大值 2.加工塑性材料或強(qiáng)度、硬度較低：大值 加工脆性材料或強(qiáng)度、硬度較高：小值 3刀具材料韌性好，如高速鋼：大值 刀具材料脆性大，如硬質(zhì)合金：小值 前角越大，刀具越鋒利，但強(qiáng)度降低，易磨損和崩刃。前角一般為5～20。 后角 α0 在正交平面Po內(nèi)，主后刀面與切削平面之間夾角 1.影響主后刀面與工件之間的摩擦 2.影響刀具的強(qiáng)度 與前角的選擇相同 后角越大，車削時(shí)刀具與工件之間的摩擦越小，但強(qiáng)度降低，易磨損和崩刃。后角一般為6～12。 主偏角 Kr 在基面Pr內(nèi)，主切削刃與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向在其上的投影之間夾角 1.影響切削加工條件和刀具的壽命 2.影響徑向力的大小，如圖2-10（b）所示 Fp徑=cos KrFD切水（切削力在水平面內(nèi)的分力） 1.粗加工：小值 精加工：大值 2.剛性差，易變形，如細(xì)長(zhǎng)軸（90）：大值 剛性好，不易變形：小值 1. 主偏角越小，切削加工條件越好，刀具的壽命越長(zhǎng) 2.車刀常用的主偏角有45、60、7590，其中75和90最常用 副偏 角 Krˊ 在基面Pr內(nèi)，副切削刃與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向在其上的投影之間夾角 1.主要影響加工表面的粗糙度，如圖2-10（c）所示 2.影響副切削刃與已加工表面之間的摩擦和刀具的強(qiáng)度 1.粗加工：大值（與副？偏角選擇相反） 精加工：小值 1. 副偏角越小，殘留面積和振動(dòng)越小，加工表面的粗糙度越低，表面質(zhì)量越高。但過(guò)小會(huì)增加刀具與工件的摩擦，另外，刀具的強(qiáng)度降低 2.副偏角一般為5～15 刃傾角 λs 切削平面Ps內(nèi)，主切削刃在其上的投影與基面之間夾角 1.主要控制切屑的流動(dòng)方向 2.影響刀尖的強(qiáng)度 1.粗加工：λs＜0 精加工：λs≥0（防止切屑劃傷工件） 1. λs＜0時(shí)，刀尖處于主切削刃的最低點(diǎn)，刀尖強(qiáng)度高，切屑流向已加工表面；λs＞0時(shí)，刀尖處于主切削刃的最高點(diǎn)，刀尖強(qiáng)度低，切屑流向待加工表面 2. λs一般為-5～+5。 注：1. 前角和后角的選擇主要依據(jù)工件材料的性能、刀具材料的性能及加工性質(zhì)。 2.減小主偏角，可使切屑變薄，參與切削加工的主切削刃增長(zhǎng)，同時(shí)單位長(zhǎng)度上分擔(dān)的力減小，切削起來(lái)輕快；同時(shí)增加了刀尖強(qiáng)度和增大了散熱面積，使刀具壽命提高。 主偏角越大散熱性越差，通常根據(jù)工件形狀決定其大小。粗加工時(shí)用小副偏角，精加工時(shí)用大副偏角。刀傾角、前角、后角同上。通常各個(gè)角度越大加工精度越好，切削抗力越小，刀具強(qiáng)度也越低。 1. 前角 前角的作用, 1. 4 j8 B9 I7 S! f) K加大前角刀具銳利,減少切削變形 2.7 ]( D5 c5 l( ~. @ 加大前角可減小切屑在前面的摩擦 3.9 X" Z/ f+ ^/ R0 c 加大前角可抑制或清除切削瘤,降低徑向切削分力 4. 0 x4 H. X* J; _sV減小前角可以增加刀尖的強(qiáng)度, 前角的選擇 1. 1 z0 }; W3 P+ t+ [ N+ `加工硬度高,機(jī)械強(qiáng)度大及脆性材料,取較小的前角 2. % `: t. m5 h* d加工硬度低,機(jī)械強(qiáng)度小及塑性材料,取較大的前角 3.7 X5 v, t+ Q; z4 C 粗加工取較小的前角,精加工取較大的前角 4.8 s- }7 t5 u- w 刀具材料韌性差時(shí)前角應(yīng)該小些,刀具材料韌性好時(shí)前角要大些 5.8 E) I* Z1 i2 f- @8 k 機(jī)床,夾具,工件,刀具系統(tǒng)剛性差時(shí)取較大前角, 后角 后角的作用 1. 5 Q1 i/ f/ F; i減少刀具后面與工件切削表面,和以加工表面的摩擦 2./ F# j5 u" ]+ F. _$ n 當(dāng)前角確定后,后角越大刀刃口月鋒利.但刀具的強(qiáng)度和散熱面積 后角的選擇 1. 7 U/ f* d; u4 _% o加工硬度高,機(jī)械強(qiáng)度大的脆性材料,應(yīng)該取較小的后角 2.) {2 @3 [% P! x2 g9 O2 F 加工硬度低,機(jī)械強(qiáng)過(guò)度小的塑性材料,應(yīng)該取較大的后角 3. & k! V4 z- gS. B) @ z粗加工取較小的后角,精加工取叫較大的后角, 4. . D+ P) m+ D6 p4 P! P$ _采用負(fù)前角的車刀后角應(yīng)該取大些 5. 1 G* e: o0 e J/ e4 G. H$ L: L工件和車刀的剛性差時(shí)應(yīng)該取較小的后角 主偏角 主偏角的作用 1. 6 ir) A8 J5 W0 F2 ?相同的進(jìn)給量和切削深度時(shí).改變主偏角的大小可以改變主切削刃參加切削的寬度 2.9 c. J/ d3 ]" Az$ p% Q/ t6 @ 改變主偏角的大小,可以改變徑向切削分力與軸向切削分力之間的比例,以適應(yīng)不同的機(jī)床,工件和夾具 主偏角的選擇 1.) i$ g* D# ~{# m! H 工件材料硬應(yīng)該取較小的主偏角 2.2 |4 p( j6 U4 l5 h- V/ K) T) D" { 剛性差的工件(細(xì)長(zhǎng)軸)應(yīng)該增大主偏角,減小切削分力 3. 2 W( e+ W9 U6 `0 d) w, e4 x當(dāng)機(jī)床,夾具,工件,刀具系統(tǒng)剛性好的情況下,主偏角盡可能的選較小的 4.: Q# h& T6 q$ h0 v$ E6 V- a1 k 主偏角選取根據(jù)工件形狀的需要選取:臺(tái)階軸選90 中間切入工件選60 副偏角 副偏角的作用 1.& ^# J/ g# |& D, h6 n7 J 減少副切削刃與工件已加工表面的摩擦 2. 4 p# @& @6 O! e) s- l改善工件表面的光潔度,和刀具的散熱面積,提高刀具的耐用度 副偏角的選擇 1. 0 r% Q8 |& n9 l4 D; T. K5 [" P& e機(jī)床夾具,工件,刀具系統(tǒng)剛性好選取較小的負(fù)偏角 2. , g3 o" b( k7 C( e, j0 O2 C精加工選擇較小的負(fù)偏角 3. 9 F1 N. vv7 S C* t加工細(xì)長(zhǎng)軸選取較大的負(fù)偏角 4." m4 h6 S6 v; `- {+ c, c8 C# K, { 加工中間切入的工件負(fù)偏角選60 刃傾角 刃傾角的作用 1. " |" Y3 ~1 E- l2 j可以控制切削流的方向 2.: L9 X4 w$ eZ4 ]* A 增加刀刃的強(qiáng)度,正值時(shí)強(qiáng)度好,負(fù)值時(shí)強(qiáng)度差 3., D+ E: }* I0 ^: q, p |- K+ N 使切削刃逐漸切入工件,切削力均勻,平穩(wěn) 刀傾角的選擇 1. % b4 s@) n+ \1 M) [精加工時(shí)選取負(fù)傾角,粗加工選取正傾角 2. * q, c7 ?, u$ O9 C0 A+ `7 s/ r斷續(xù)切削選取正傾角\ 3. 5 J3 ~( ^& s& t& @) d當(dāng)機(jī)床,夾具,工件,刀具剛性好.刃傾角可加大正值 反之減小刃傾角 過(guò)渡刀刃 過(guò)渡刀刃的作用,提高刀尖的強(qiáng)度,改善散熱條件 過(guò)渡刀刃的選擇 1. C2 I U; b# Z+ }) A$ o圓弧過(guò)渡刀刃用于車刀,刨刀等單刃刀具 2.6 |% f6 p- |1 Y- B @% y" T 直線過(guò)度刀刃多用于刀具形狀對(duì)稱的切斷車刀和多刃道具上, 修光刃 作用:能減少車削后的殘留面積,提高工件的光潔度,,修光刃的餓長(zhǎng)度一般為1.2—1.5 選擇:在機(jī)床,夾具,工件,刀具剛性好的情況下才能取得好的效果 現(xiàn)將外圓車刀的主要幾何角度及影響列出參考： $ K+ I6 P0 Q+ H) W( V$ n①前角的主要作用：使車刀刃口鋒利，減少切削變形，降低切削力。三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa- ^2 f6 ^# l3 B& H5 L 當(dāng)采用負(fù)前角時(shí)，可使刀片受壓而不受彎（硬質(zhì)合金刀片較脆，抗壓強(qiáng)度較高，抗彎強(qiáng)度較差）。三維網(wǎng)技術(shù)論壇8 o& U& u. r+ ^# Z* [" {$ \$ v 通常取小的正前角，如切削鑄鐵時(shí)產(chǎn)生崩碎屑，沖擊性的切削力作用在刃口附近。三維網(wǎng)技術(shù)論壇; x5 Q0 {) p# Z- e 零件材料較軟，切削力和切削熱較小，前角取大些。反之，去小些。前角過(guò)大，刀刃易磨損或崩。 . Z- {$ U6 y2 Rn# X9 Nwww.3dportal.cn②后角的主要作用：減少刀具與工件間的摩擦和刀具后面的磨損。三維網(wǎng)技術(shù)論壇: b+ F, o( Y: V9 ? 當(dāng)前角確定后，后角越大，刃口越鋒利，可提高表面加工粗糙度，但刀具強(qiáng)度下降，散熱條件差等。三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa1 P! Y5 ~: \6 o/ l& _( J0 W 粗車時(shí)，取小后角（5—7），精車時(shí)，后角取大些（8—12）。三維網(wǎng)技術(shù)論壇( ~4 D8 ]$ z+ T: D: r3 L0 J ③主偏角的作用：可改變切削厚度和寬度。 0 W1 P2 `8 Z0 ~2 P9 `j8 s 改變主偏角，可改變徑向力Py和軸向力Ｐx的比例。 ( _$ `$ G0 d+ U 減小主偏角，刀尖強(qiáng)度加強(qiáng)，提高刀具耐用度；增大主偏角，可使Py力下降，Px力增加，易產(chǎn)生震動(dòng)。三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa! i0 a- L+ T& |: G: p6 Z J" n% L ④副偏角的作用：減少刀具后面與工件已加工面間的摩擦。 # v( H4 {) ?; X$ u4 V: i 減小副偏角，可提高零件表面的粗糙度。一般取3—10。三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa# g! O5 n7 M( N ⑤刃傾角λ的作用：控制切屑的流出方向。 k, W! j, |0 d" p9 h- Z λ為正值時(shí)（0—4），切屑流向已加工面，碰毛零件。 0 R; U8 w3 X+ F4 t/ jwww.3dportal.cn λ為0值，切屑基本垂直主刀刃流出。 ; ^1 G2 a) z6 o2 R; ?* h# S+ k λ取負(fù)值時(shí)（0～－4），適用精車，刀具強(qiáng)度小。 .