刀具合理幾何參數(shù)的選擇-文庫吧
2025-05-01 01:55 本頁面
【正文】 在刃磨后自然形成一個切削刃鈍圓半徑rn．其數(shù)值取決于刀具材料、刃磨工藝和楔角的大小。并且在切削過程中隨著磨損而有增大的趨勢，刀面表面粗糙度值越大，增大的速度也越大。優(yōu)點：與倒棱切削刃和鈍圓切削刃相比，鋒刃的鈍圓半徑很小，切削刃比較鋒利。適合作精加工和超精加工的切削刃，如超精銑削或超精鏜削，以及精加工和半精加工輕金屬及其合金。缺點：鋒刃的強度和抗沖擊性能較差，產生微小裂紋導致崩刃的可能性也較大。因此，對于精細切削和微量切削的刀具鋒刃，都要求仔細刃磨和研磨，以獲得小的切削刃鈍圓半徑，消除微小裂紋，提高刃口質量；采用鋒刃切削時，一般應采用較小的進給量(～)，以避免崩刃并減緩刃區(qū)裂紋的出現(xiàn)。2）倒棱：倒棱就是沿切削刃研磨出很窄的負前角棱面(又稱第一前面)，是增強刀刃強度的有效措施。負倒棱前的金屬滯留區(qū)負倒棱前角對總切削力方向的影響當負倒棱面寬度和棱面前角選取合理時，在切削過程中，棱面上將形成滯留金屬三角區(qū)。在復雜應力狀態(tài)下可能轉化為積屑瘤，使切屑層同工件的分離面發(fā)生在刃前三角區(qū)的峰部，如圖所示。這時，切屑仍沿著正前角的前面流出，切削力增大不明顯，卻使切削刃加強并受到三角區(qū)滯留金屬的保護，刀具壽命明顯提高。另一原因是使切削合力的方向發(fā)生變化。實驗結果看出，當?shù)估鈱挾萣g1一定時，刀具總切削力的方向與后面的夾角隨負倒棱前角g01的增大而增大，從而在一定程度上改變了刀片的受力狀況，減小了對切削刃產生彎曲應力的比例分量。它對脆性刀具材料提高沖擊能力是極為有利的。倒棱參數(shù)的選?。褐饕Q于進給量、刀具材料和工件材料。a)進給量：無論刃區(qū)取何參數(shù)，隨進給量的增加，刀具壽命就下降，但下降的程度隨參數(shù)值而異。對應于某個進給量值，總有一個使刀具壽命最高的倒棱參數(shù)值。一般講，精加工時g01要小些；粗加工時，進給量大，g01要大些。用硬質合金刀具加工鋼時，負倒棱寬度bg1一般不宜超過進給量。這時，切削力與鋒刃相比增大較小，bg1大于f時，切削力將有明顯增大趨勢。當負倒棱寬度大于一定數(shù)值時，切屑流出時只和負倒棱部分接觸，隨即卷曲而去，根本不和具有正前角的前面接觸，這時，負倒棱實際上即變成負前角的前面。b)刀具材料：用硬質合金車刀車削碳鋼、合金鋼時，一般可取bg1=(～)f，g01=10176。～15176。對WC基硬質合金刀片，bg1取小值；高速鋼刀具強度和韌性較好，一般不磨負倒棱，必要時可研磨出零度或小前角正倒棱。c)工件材料：加工低碳鋼、不銹鋼、灰鑄鐵時，可取bg1≤，g01=5176。～10176。；當加工有硬皮的鍛件和鑄鋼件時，在機床功率和剛度足夠的條件下，倒棱負前角可減小到30176。，當沖擊嚴重時，負倒棱寬度可取bg1 =(～2)f，但這時切削力增大較多。3) 鈍圓切削刃:是在負倒棱的基型上進一步修磨而成，或直接通過刀片鈍化處理而成。特點：鈍圓半徑比鋒刃增大了一定數(shù)值，它不但在提高切削刃強度方面獲得和負倒棱同樣的效果，而且比負倒棱更有利于消除刃區(qū)微小裂紋，使刀具獲得最佳壽命。同時，在切削過程中對已加工表面還有一定的熨壓和消振作用，有利于提高已加工表面質量。經刃口鈍化處理的可轉位刀片和硬質合金涂層刀片就是采用了鈍圓切削刃，已獲得廣泛應用。 鈍圓切削刃的鈍圓半徑rn根據(jù)刀具材料、工件材料和切削條件三個方面選擇?？芍瞥奢p型，(～)、中型(～)和重型(～)三種。 刀具材料的強度和韌性影響鈍圓切削刃鈍圓半徑的最佳數(shù)值。高速鋼刀具一般取正前角鋒刃或輕型鈍圓切削刃。陶瓷刀片一般要求負倒棱且?guī)в兄匦外g圓切削刃，而WC基硬質合金刀片一般多采用中型鈍圓切削刃。TiC基硬質合金的鈍圓切削刃參數(shù)則介于兩者之間選擇。工件材料的切削加工性也影響切削刃鈍圓半徑的合理數(shù)值，切削可加工性較好的有色金屬，如銅、鋁合金時，刀具刃區(qū)常采用輕型鈍圓切削刃或鋒刃。切削灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵時，由于其多孔性及其分布不均勻而產生沖擊，刀具刃區(qū)通常采用中型鈍圓切削刃。切削普通鋼材時，其刃區(qū)參數(shù)可根據(jù)含碳量確定。切削低碳鋼和大多數(shù)不銹鋼的刀具可采用輕型鈍圓切削刃，而切削高硬度合金時，刀具刃區(qū)需要中型乃至重型鈍圓切削刃。在切削加工條件中，進給量和切削刃鈍圓半徑rn也有一定關系，當用WC基硬質合金切削鋼材時，一般可取rn≤f/3，
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