刀具角度对加工的影响

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. 角度名称 含义 作用 应用与选择 说明 前角 γ0 在正交平面Po内，前刀面与基面的之间夹角 1.使刀刃锋利，便于切削加工和切屑流动 2.影响刀具的强度 1.粗加工：小值 精加工：大值 2.加工塑性材料或强度、硬度较低：大值 加工脆性材料或强度、硬度较高：小值 3刀具材料韧性好，如高速钢：大值 刀具材料脆性大，如硬质合金：小值 前角越大，刀具越锋利，但强度降低，易磨损和崩刃。前角一般为5～20。 后角 α0 在正交平面Po内，主后刀面与切削平面之间夹角 1.影响主后刀面与工件之间的摩擦 2.影响刀具的强度 与前角的选择相同 后角越大，车削时刀具与工件之间的摩擦越小，但强度降低，易磨损和崩刃。后角一般为6～12。 主偏角 Kr 在基面Pr内，主切削刃与进给运动方向在其上的投影之间夹角 1.影响切削加工条件和刀具的寿命 2.影响径向力的大小，如图2-10（b）所示 Fp径=cos KrFD切水（切削力在水平面内的分力） 1.粗加工：小值 精加工：大值 2.刚性差，易变形，如细长轴（90）：大值 刚性好，不易变形：小值 1. 主偏角越小，切削加工条件越好，刀具的寿命越长 2.车刀常用的主偏角有45、60、7590，其中75和90最常用 副偏 角 Krˊ 在基面Pr内，副切削刃与进给运动反方向在其上的投影之间夹角 1.主要影响加工表面的粗糙度，如图2-10（c）所示 2.影响副切削刃与已加工表面之间的摩擦和刀具的强度 1.粗加工：大值（与副？偏角选择相反） 精加工：小值 1. 副偏角越小，残留面积和振动越小，加工表面的粗糙度越低，表面质量越高。但过小会增加刀具与工件的摩擦，另外，刀具的强度降低 2.副偏角一般为5～15 刃倾角 λs 切削平面Ps内，主切削刃在其上的投影与基面之间夹角 1.主要控制切屑的流动方向 2.影响刀尖的强度 1.粗加工：λs＜0 精加工：λs≥0（防止切屑划伤工件） 1. λs＜0时，刀尖处于主切削刃的最低点，刀尖强度高，切屑流向已加工表面；λs＞0时，刀尖处于主切削刃的最高点，刀尖强度低，切屑流向待加工表面 2. λs一般为-5～+5。 注：1. 前角和后角的选择主要依据工件材料的性能、刀具材料的性能及加工性质。 2.减小主偏角，可使切屑变薄，参与切削加工的主切削刃增长，同时单位长度上分担的力减小，切削起来轻快；同时增加了刀尖强度和增大了散热面积，使刀具寿命提高。 主偏角越大散热性越差，通常根据工件形状决定其大小。粗加工时用小副偏角，精加工时用大副偏角。刀倾角、前角、后角同上。通常各个角度越大加工精度越好，切削抗力越小，刀具强度也越低。 1. 前角 前角的作用, 1. 4 j8 B9 I7 S! f) K加大前角刀具锐利,减少切削变形 2.7 ]( D5 c5 l( ~. @ 加大前角可减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,降低径向切削分力 4. 0 x4 H. X* J; _sV减小前角可以增加刀尖的强度, 前角的选择 1. 1 z0 }; W3 P+ t+ [ N+ `加工硬度高,机械强度大及脆性材料,取较小的前角 2. % `: t. m5 h* d加工硬度低,机械强度小及塑性材料,取较大的前角 3.7 X5 v, t+ Q; z4 C 粗加工取较小的前角,精加工取较大的前角 4.8 s- }7 t5 u- w 刀具材料韧性差时前角应该小些,刀具材料韧性好时前角要大些 5.8 E) I* Z1 i2 f- @8 k 机床,夹具,工件,刀具系统刚性差时取较大前角, 后角 后角的作用 1. 5 Q1 i/ f/ F; i减少刀具后面与工件切削表面,和以加工表面的摩擦 2./ F# j5 u" ]+ F. _$ n 当前角确定后,后角越大刀刃口月锋利.但刀具的强度和散热面积 后角的选择 1. 7 U/ f* d; u4 _% o加工硬度高,机械强度大的脆性材料,应该取较小的后角 2.) {2 @3 [% P! x2 g9 O2 F 加工硬度低,机械强过度小的塑性材料,应该取较大的后角 3. & k! V4 z- gS. B) @ z粗加工取较小的后角,精加工取叫较大的后角, 4. . D+ P) m+ D6 p4 P! P$ _采用负前角的车刀后角应该取大些 5. 1 G* e: o0 e J/ e4 G. H$ L: L工件和车刀的刚性差时应该取较小的后角 主偏角 主偏角的作用 1. 6 ir) A8 J5 W0 F2 ?相同的进给量和切削深度时.改变主偏角的大小可以改变主切削刃参加切削的宽度 2.9 c. J/ d3 ]" Az$ p% Q/ t6 @ 改变主偏角的大小,可以改变径向切削分力与轴向切削分力之间的比例,以适应不同的机床,工件和夹具 主偏角的选择 1.) i$ g* D# ~{# m! H 工件材料硬应该取较小的主偏角 2.2 |4 p( j6 U4 l5 h- V/ K) T) D" { 刚性差的工件(细长轴)应该增大主偏角,减小切削分力 3. 2 W( e+ W9 U6 `0 d) w, e4 x当机床,夹具,工件,刀具系统刚性好的情况下,主偏角尽可能的选较小的 4.: Q# h& T6 q$ h0 v$ E6 V- a1 k 主偏角选取根据工件形状的需要选取:台阶轴选90 中间切入工件选60 副偏角 副偏角的作用 1.& ^# J/ g# |& D, h6 n7 J 减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦 2. 4 p# @& @6 O! e) s- l改善工件表面的光洁度,和刀具的散热面积,提高刀具的耐用度 副偏角的选择 1. 0 r% Q8 |& n9 l4 D; T. K5 [" P& e机床夹具,工件,刀具系统刚性好选取较小的负偏角 2. , g3 o" b( k7 C( e, j0 O2 C精加工选择较小的负偏角 3. 9 F1 N. vv7 S C* t加工细长轴选取较大的负偏角 4." m4 h6 S6 v; `- {+ c, c8 C# K, { 加工中间切入的工件负偏角选60 刃倾角 刃倾角的作用 1. " |" Y3 ~1 E- l2 j可以控制切削流的方向 2.: L9 X4 w$ eZ4 ]* A 增加刀刃的强度,正值时强度好,负值时强度差 3., D+ E: }* I0 ^: q, p |- K+ N 使切削刃逐渐切入工件,切削力均匀,平稳 刀倾角的选择 1. % b4 s@) n+ \1 M) [精加工时选取负倾角,粗加工选取正倾角 2. * q, c7 ?, u$ O9 C0 A+ `7 s/ r断续切削选取正倾角\ 3. 5 J3 ~( ^& s& t& @) d当机床,夹具,工件,刀具刚性好.刃倾角可加大正值 反之减小刃倾角 过渡刀刃 过渡刀刃的作用,提高刀尖的强度,改善散热条件 过渡刀刃的选择 1. C2 I U; b# Z+ }) A$ o圆弧过渡刀刃用于车刀,刨刀等单刃刀具 2.6 |% f6 p- |1 Y- B @% y" T 直线过度刀刃多用于刀具形状对称的切断车刀和多刃道具上, 修光刃 作用:能减少车削后的残留面积,提高工件的光洁度,,修光刃的饿长度一般为1.2—1.5 选择:在机床,夹具,工件,刀具刚性好的情况下才能取得好的效果 现将外圆车刀的主要几何角度及影响列出参考： $ K+ I6 P0 Q+ H) W( V$ n①前角的主要作用：使车刀刃口锋利，减少切削变形，降低切削力。三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa- ^2 f6 ^# l3 B& H5 L 当采用负前角时，可使刀片受压而不受弯（硬质合金刀片较脆，抗压强度较高，抗弯强度较差）。三维网技术论坛8 o& U& u. r+ ^# Z* [" {$ \$ v 通常取小的正前角，如切削铸铁时产生崩碎屑，冲击性的切削力作用在刃口附近。三维网技术论坛; x5 Q0 {) p# Z- e 零件材料较软，切削力和切削热较小，前角取大些。反之，去小些。前角过大，刀刃易磨损或崩。 . Z- {$ U6 y2 Rn# X9 Nwww.3dportal.cn②后角的主要作用：减少刀具与工件间的摩擦和刀具后面的磨损。三维网技术论坛: b+ F, o( Y: V9 ? 当前角确定后，后角越大，刃口越锋利，可提高表面加工粗糙度，但刀具强度下降，散热条件差等。三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa1 P! Y5 ~: \6 o/ l& _( J0 W 粗车时，取小后角（5—7），精车时，后角取大些（8—12）。三维网技术论坛( ~4 D8 ]$ z+ T: D: r3 L0 J ③主偏角的作用：可改变切削厚度和宽度。 0 W1 P2 `8 Z0 ~2 P9 `j8 s 改变主偏角，可改变径向力Py和轴向力Ｐx的比例。 ( _$ `$ G0 d+ U 减小主偏角，刀尖强度加强，提高刀具耐用度；增大主偏角，可使Py力下降，Px力增加，易产生震动。三维|cad|机械|汽车|技术|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：减少刀具后面与工件已加工面间的摩擦。 # v( H4 {) ?; X$ u4 V: i 减小副偏角，可提高零件表面的粗糙度。一般取3—10。三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa# g! O5 n7 M( N ⑤刃倾角λ的作用：控制切屑的流出方向。 k, W! j, |0 d" p9 h- Z λ为正值时（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为0值，切屑基本垂直主刀刃流出。 ; ^1 G2 a) z6 o2 R; ?* h# S+ k λ取负值时（0～－4），适用精车，刀具强度小。 .