机械制造基础(第三版-乔世民)全套-第7章金属切削加工基础知识.pptVIP

（1）前角的选择 前角的大小将影响切削过程中的切削变形和切削力，同时也影响工件表面粗糙度和刀具的强度与寿命。增大刀具前角,可以减小前刀面挤压被切削层的塑性变形，减小了切削力和表面粗糙度，但刀具前角增大，会降低切削刃和刀头的强度，刀头散热条件变差，切削时刀头容易崩刃，因此合理前角的选择既要切削刃锐利，又要有一定的强度和一定的散热体积。 对不同材料的工件，在切削时用的前角不同，切削钢的合理前角比切削铸铁大，切削中硬钢的合理前角比切削软钢小。 对于不同的刀具材料，由于硬质合金的抗弯强度较低，抗冲击韧度差，所以合理前角也就小于高速钢刀具的合理前角。 粗加工、断续切削或切削特硬材料时，为保证切削刃强度，应取较小的前角，甚至负前角。 硬质合金车刀合理前角参考值 工件材料种类 合理前角参考范围（单位：度） 粗车 精车 低碳钢 20～25 25～30 中碳钢 10～15 15～20 合金钢 10～15 15～20 淬火钢 -15 ～ -5 不锈钢 15～20 20～25 灰铸铁 10～15 5～10 铜或铜合金 10～15 5～10 铝或铝合金 30～35 35～40 钛合金 5～10 高速钢车刀的前角一般比表中大5°- 10°。 （2）后角、副后角的选择 后角的大小将影响刀具后刀面与已加工表面之间的摩擦。后角增大可减小后刀面与加工表面之间的摩擦，后角越大，切削刃越锋利，但是切削刃和刀头的强度削弱，散热体积减小。 粗加工、强力切削及承受冲击载荷的刀具，为增加刀具强度，后角应取小些；精加工时，增大后角可提高刀具寿命和加工表面的质量。 工件材料的硬度与强度高，取较小的后角，以保证刀头强度；工件材料的硬度与强度低，后角应适当加大。加工脆性材料时，宜取较小的后角。若采用负前角时，应取较大的后角，以保证切削刃锋利。 尺寸刀具精度高，取较小的后角，以防止重磨后刀具尺寸的变化。 为了制造、刃磨的方便，一般刀具的副后角等于后角。但切断刀、车槽刀、锯片铣刀的副后角，受刀头强度的限制，只能取很小的数值，通常取1?30?左右。 硬质合金车刀合理后角的参考值 工件材料种类 合理后角参考范围（单位：度） 粗车 精车 低碳钢 8～10 10～12 中碳钢 5～7 6～8 合金钢 5～7 6～8 淬火钢 8～10 不锈钢 6～8 8～10 灰铸铁 4～6 6～8 铜或铜合金 6～8 6～8 铝或铝合金 8～10 10～12 钛合金 10～15 （3）主偏角、副偏角的选择 主偏角和副偏角越小，刀头的强度高，散热面积大，刀具寿命长。 主偏角和副偏角小时，工件加工后的表面粗糙度小； 但主偏角和副偏角减小时，会加大切削过程中的背向力，容易引起工艺系统的弹性变形和振动。 主偏角的选择原则与参考值: 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、高硬度的工件材料时，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°。 车削细长轴时，为减小背向力，取κr=90°～93°。 在选择主偏角时，还要视工件形状及加工条件而定，如车削阶梯轴时，可取κr=90°，用一把车刀车削外圆、端面和倒角时，可取κr=45°～60°。 副偏角的选择原则与参考值: 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。 精加工时，取κr‘=5°-10°；粗加工时,取κr’=10°～15°。 当工艺系统刚度较差或从工件中间切人时，可取κr‘=30°～45°。 在精车时，可在副切削刃上磨出一段κr‘=0°，长度为(1.2～1.5)f的修光刃，以减小己加工表面的粗糙度值。 切断刀，锯片铣刀和槽铣刀等，为了保持刀具强度和重磨后宽度变化较小，副偏角宜取1?30?。 （4）刃倾角的选择 刃倾角的正负要影响切屑的排出方向。如右图所示 精车和半精车时刃倾角宜选用正值，使切屑流向待加工表面，防止划伤已加工表面。 加工钢和铸铁，粗车时取负刃倾角0?～-5?； 车削淬硬钢时，取-5?～-15?，使刀头强固，切削时刀尖可避免受到冲击，散热条件好，提高了刀具寿命。 增大刃倾角的绝对值，使切削刃变得锋利，可以切下很薄的金属层。大刃倾角刀具，使切削刃加长，切削平稳，排屑顺利，生产效率高，加工表面质量好。但工艺系统刚性差，切削时不宜选用负刃倾角。 7.10.2 刀具寿命的选择 刀具寿命对切削加工的生产率和生产成本有较大的影响。应根据具体的生产条件制定出合理的刀具寿命。 确定合理的刀具寿命的方法有三种： 根据单件平均生产时间最短的指标计算出来的最大生产率刀具寿命； 根据单件平均加工成本最低的指标计算出来的最低成本刀具寿命； 根据平均利润率最大的指标计算出来的最大利润刀具寿命。 7.10.3 切