第3章+刀具的合理选择2讲义.pptVIP

3.3 刀具合理几何参数的选择 3.2刀面形式 3.3.1 前角的选择 四、主偏角、副偏角及刀尖形状的选择 1．主偏角的功用与选择 (1) 工艺系统的刚度较好时，主偏角可取小值，如κr＝30°～45°，在加工高强度，高硬度的工件时，可取κr＝10°～30°，以增加刀头的强度。当工艺系统的刚度较差或强力切削时，一般取κr＝60°～75°。 (2) 综合考虑工件形状、切屑控制等方面的要求。车削细长轴时，为了减小径向力，取κr＝90°～93°；车削阶梯轴时，可取κr ＝90°；用一把车刀车削外圆、端面和倒角时，可取κr＝45°～60°；镗盲孔时κr 90°。较小的主偏角易形成长而连续的螺旋屑，不利于断屑，故对于切削屑控制严格的自动化加工，宜取较大的主偏角。 2．副偏角的功用与选择 副切削刃的主要作用是影响已加工表面。副偏角κrˊ越小，切削刀痕理论残留面积的高度越小，已加工表面粗糙度值越小，同时小的副偏角κrˊ还可以增强刀尖强度，改善散热条件。但副偏角κrˊ过小，会增加副切削刃参加切削工作的长度，增大副后刀面与已加工表面的摩擦和磨损，因此刀具耐用度较低。此外，副偏角κrˊ太小，也易引起振动，反而增大表面粗糙度值。 副偏角κrˊ的大小主要根据工件已加工表面的粗糙度要求和刀具强度来选择，在不引起振动的情况下，尽量取小值。当工艺系统刚度较差或从工件中间切入时，可取κrˊ＝30°～45°。在精车时，可在副切削刃上磨出一段κrˊ=0°、长度为（1.2～1.5）f的修光刃，以减小已加工表面的粗糙度值。用带有修光刃的车刀切削时，径向分力Fy很大，因此工艺系统刚度必须很好，否则容易引起振动。 3．过渡刃的选择 在刀具上，强度较差，散热条件不好的地方是刀尖，即主切削刃和副切削刃连接处。在切削过程中，刀尖处切削温度较高，很易磨损。为了减少切削过程中的振动，往往选取较大的主偏角κr。 为强化刀尖，在刀尖处磨出图所示的过渡刃，不但显著提高刀具的耐崩刃性和耐磨性，改善其散热条件，而且还可以减小刀尖部分的形状对残留面积高度和已加工表面粗糙度值，提高已加工表面质量。 (1)圆弧过渡刃:圆弧过渡刃不但可以提高刀具耐用度，而且还可以大大减小已加工表面粗糙度。一般地，硬质合金及陶瓷等脆性较大的刀具材料，因其对振动较敏感，刀具的刀尖圆弧半径rε取得较小；精加工时，因要求较小的表面粗糙度值，rε比粗加工时取得小一些。 (2)直线过渡刃(如图4-10b、c所示) 在硬质合金车刀、铣刀上常磨出直线过渡刃，用于粗加工，以改善时刀尖强度较差，散热条件恶化的状况，提高刀具耐用度。一般外圆车刀直线过渡刃参数是：过渡刃偏角 ，过渡刃长度bε=0.5～2mm或者bε=(0.2～0.5)ap。对于切断刀，过渡刃偏角一般取为，过渡刃长度bε= 0.25×B mm(B为切断刀的宽度)。过渡刃处的后角，可与主切削刃后角相同。直线过渡刃因刃磨方便，且容易磨得对称，多用于多刃刀具上。 (3) 影响切屑的流出方向 图3-12所示为外圆车刀主切削刃刃倾角对切屑流向的影响。当λs＝0°时，切屑沿垂直于主切削刃方向流出；当λs＞0°时，切屑流向待加工表面；当λs＜0°时，切屑流向已加工表面，容易划伤工件表面。 (4) 影响切削刃的锋利程度 当λs≥15°时，刀具的工作前角和工作后角都随λs的增大而增大，刃倾角λs对实际工作前角的影响如图4-13所示。 3.6 切削液的合理选择 三、切削液的选择和应用 3. 从加工要求方面考虑 （3）表面活性剂 乳化剂是一种表面活性剂。 它是使矿物油和水乳化而形成稳定乳化液的添加剂。它能吸附在油水界面上形成坚固的吸附膜，使油很均匀地分散在水中，形成稳定的乳化液。 （4）乳化稳定剂 乳化液中加入稳定剂的作用有两个方面：一是使乳化油中的皂类借稳定剂的加溶作用与其他添加剂充分互溶，以改善乳化油及乳化液的稳定性；二是扩大表面活性剂的乳化范围，提高稳定性。但是，在使用乳化稳定剂低分子醇时，应特别注意，因它同时又是破乳剂，如用量过大会造成油水分层。 （5）防锈添加剂 它是一种极性很强的化合物，与金属表面有很强的附着力，吸附在金属表面上形成保护膜，或与金属表面化合形成钝化膜，起到防锈作用。 （6）防霉添加剂 乳化液长期使用以后，容易变质发臭，这是由于细菌繁殖的结果。只要加入万分之几的防霉添加剂，即可起到杀菌和抑制细菌繁殖的效果。但防霉添加剂会引起操作者皮肤起红斑、发痒等，所以一般不用。 （7）抗泡沫添加剂 切削液中一般都加入防锈添加剂、乳化剂等表面活性剂，这些物质增加了混入空气而形成泡沫的可能性。如果泡沫过多，会降低切削液的效果。若加入百万分之几的抗泡沫添加剂(如二甲基硅油)，可以有效地防止形成泡沫。在高速强力磨削时，由于会产生比较多的泡沫，所以必须在磨削