《机械制造基础》——刀具几何参数的选择详解.pptVIP

2、根据工件材料选择 工件材料的强度、硬度很高时，为了提高刀具的强度和耐用度，一般取较小的主偏角。 3、根据加工表面形状选择 加工阶梯轴时，kr=90°，进行车端面、车外圆和倒角时可选用kr=45°的弯头车刀，以减少刀具种类及换刀次数。 (三）副偏角kr＇的选择 副偏角是影响表面粗糙度的主要角度。 1、副偏角的减小，将可降低残留物面积的高度，提高理论表面粗糙度值。 2、副偏角减小刀尖强度增大，散热面积增大，提高刀具耐用度。 3、副偏角太小会使刀具副后刀面与工件的摩擦，使刀具耐用度降低，另外引起加工中振动。 副偏角的选择原则： 在不影响摩擦和振动的条件下，应选取较小的副偏角。 适用范围加工条件 加工系统刚度足够，加工淬硬钢、冷硬铸铁 加工系统刚度较好，可中间切入，加工外圆、端面、倒角 加工系统刚度较差，粗车、强力车削 加工系统刚度差工，台阶轴、细长轴、多刀车、仿形车 切断 切槽 主偏角kr 10°～30° 45° 60°～70° 75°～93° ≥90° 副偏角kr＇ 5°～10° 45° 10°～15° 10°～6° 1°～2° 主偏角kr、副偏角kr＇的选用值 四、刀尖形状的选择 刀尖概念：主切削刃与副切削刃连接的地方。 (a)倒角刃 (b)圆弧刃 (c)修光刃 刀尖是刀具强度和散热条件都很差的地方。切削过程中，刀尖切削温度较高，非常容易磨损。因此在刀尖处常有一段直线或圆弧的过渡刃，增加刀尖强度，改善散热条件，提高刀具耐用度，降低加工表面粗糙度值。但是，过渡刃增大了背向力。 倒角刃的优点： 主偏角κr和副偏角κr＇的减小，都可以增强刀尖强度，但同时也增大了背向力Fp，使得工件变形增大并引起振动。但如在主、副切削刃之间磨出倒角刀尖。则既可增大刀尖角，又不会使背向力Fp增加多少。 倒角刃主要适用于粗加工、半精加工、间断切削和强力切削时使用。 (a)倒角刃 dsffw * 前刀面Aγ 主后刀面Aα 副后刀面Aα′ 主切削刃S 副切削刃S′ 刀尖 1、指出车刀的三面二刃一尖。 复 习 提 问 1 2 3 4 5 6 1、指出车刀的三面两刃一尖。 后刀面Aα 主切削刃S 前刀面Aγ 副切削刃S′ 副后刀面Aα′ 刀尖 复 习 提 问 Pr Ps P0 2、指出正交平面参考系的三个参考面。 基面 切削平面 正交平面 复 习 提 问 Po 3、指出图中车刀的角度及测量面 1 2 3 4 5 1——主偏角κr 在基面中测量 2——副偏角κr′ 3——前 角γo 4——后 角αo 在正交平面中测量 5——刃倾角λs 在切削平面中测量 复 习 提 问 2.4 刀具几何参数的选择 本次课的内容提要： 一、前角和前面型式的选择； 二、后角、副后角的选择； 三、主偏角、副偏角的选择； 四、刀尖与过渡刃的选择； 五、刃倾角的选择。 * 刀具的“合理”几何参数，是指在保证加工质量的前提下，能够获得最高刀具耐用度，从而能够达到提高切削效率、降低生产成本的目的的刀具几何参数。 刀具的几何参数包括刀具角度、刀面的结构和形状、切削刃的型式等。 一、前角和前面型式的选择 （一）、前角的作用 （课后作业） 1、影响切削力和切削功率； 2、影响加工表面质量； 3、影响刀具耐用度； 4、影响断屑效果。 * 前角↑ 切削变形↓切削力↓ → 切削热↓ → 切削温度↓ → 耐用度↑ 楔角↓ → 强度↓ → 散热体积↓ → → 切削温度↑ 耐用度↓ 过大→崩刃 增大刀具前角，可以减小前刀面挤压切削层时的塑性变形，减小切屑流经前刀面的摩擦阻力，从而减小了切削力、切削热，使刀具的耐用度提高。 使刀具楔角减小，使切削刃与刀头的强度降低，刀头的导热面积和容热体积减小 不易断屑 工件表面质量↑ 若减小前角，可以增大切屑的变形，使之易于脆化断裂。 影响已加工表面质量 增大前角可以抑制积屑瘤和鳞刺的产生，减轻切削过程中的振动 （二）、 前角的选择原则 在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋利，同时也要兼顾刀刃的强度与耐用度。 刀具前角的合理选择，主要由刀具材料和工件材料的种类与性质以及加工要求决定。 1、工件材料 加工钢件等塑性材料时，切屑沿前刀面流出时和前刀面接触长度长，压力与摩擦较大，为减小变形和摩擦，一般采用选择大的前角。 加工铸铁等脆性材料时，塑性变形小，切屑为碎状，切屑与前刀面接触短，切削力主要集中在切削刃附近，受冲击时易产生崩刃，因此刀具前角相对塑性材料取得小些或取负值，以提高刀刃的强度。 工件材料