【文章內(nèi)容簡介】 刀尖角 ε r：基面中測量的主、副切削刃間夾角。 前角、刃傾角正負的規(guī)定 ： 在主剖面中，前刀面與基面平行時前角為零；前刀面與切削平面間夾角小于 90176。 時，前角為正；大于 90176。 時，前角為負 。 ? ???? ??? ??? 90O? ?rrr ??? ? ???? 1 8 0刀具的標(biāo)注角度 后刀面與基面夾角小于 90176。時，后角為正；大于 90176。 時后角為負。 加工中，后角一般不選負值。 刃傾角的正負如圖示： 刀具的標(biāo)注角度 刃傾角的正負對排屑方向有影響 刀具工作角度 如果考慮合成運動和實際安裝情況，刀具的參考系將發(fā)生變化。按照切削工作的實際情況，在刀具工作角度參考系中所確定的角度，稱為工作角度。 由于通常的進給速度遠小于主運動速度，因此，在一般的安裝條件下，刀具的工作角度近似等于標(biāo)注角度 (誤差不超過l%)。這樣，在大多數(shù)場合下 (如普通車、鏜孔、端銑、周銑 )不必進行工作角度的計算。只有在角度變化值較大時 (如車螺紋或絲杠、鏟背和鉆孔時，研究鉆心附近的切削條件或刀具特殊安裝時 )，才需要計算工作角度。 進給運動對工作角度的影響 (1)橫車 以切斷車刀為例，在不考慮進給運動時，車刀主切削刃選定點相對于工件的運動軌跡為一圓周，切削平面 Ps為通過切削刃上該點切于圓周的平面，基面 Pr為平行于刀桿底面同時垂直 于 Ps的平面 ,γ o、 α o為標(biāo)注前角和后角。 刀具工作角度 當(dāng)考慮橫向進給運動之后，切削刃選定點相對于工件的運動軌跡為一平面阿基米德螺旋線，切削平面 Ps變?yōu)橥ㄟ^切削刃切于螺旋面的平面 Pse,基面也相應(yīng)傾斜為 Pre,角度變化值為 η。 工作主剖面 Poe仍為平面。此時在工 作參考系 (Pre、 Pse、 Poe) 內(nèi)的工作角度 γ oe、 α oe 為： ??? ? ??oe進給運動對工作角度的影響 ??? ?? ooe η — 合成切削速度角，它是主運動方向與合成切削速度方向之間的夾角。 由定義知 ： 式中 f — 進給量； d — 隨著車刀進給而不斷變化著的切削刃選定點處工件 的旋轉(zhuǎn)直徑； η— 隨著切削刃趨近工件中心而增大的 。在常用進給量下當(dāng)切削刃距離工件中 1mm時， ；再靠近中心， η 值急劇增大 ,工作后角變?yōu)樨撝? 。 注意：在鏟背加工時 ,η 值很大 ,它是不可忽略的。 dfcf???? ??t a n041 ?? ??進給運動對工作角度的影響 刀具安裝對工作角度的影響 刀桿安裝傾斜對工作角度的影響 如圖所示，車刀刀桿與進給方向不垂直時 ,工作主偏 角和工作副偏角將發(fā)生變化： 式中 G— 假定進給剖面與工作進給剖面之間的夾角 ,在基面內(nèi)測 量。即進給運動方向的垂線和刀桿中心線間的夾角。 Grre ?? ??刀具安裝對工作角度的影響 Grre ??? ??? 切削層參數(shù)與切削形式 切削層參數(shù) 各種切削加工的切削層參數(shù)，可用典型的外圓縱車來說明。如 圖示 ，車刀主切削刃上任意一點相對于工件的運動軌跡是一條空間螺旋線。當(dāng) λs=0 時，主切削刃所切出的加工表面為阿基米德螺線旋面。工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，車刀沿工件軸線移過 一段距離，即進給量 ( f ， mm／ r)。 這時，切削刃從加工表面Ⅰ 的位臵移到相鄰加工表面 Ⅱ 的位臵上。于是 Ⅰ 、 Ⅱ 之間的金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?。由車刀正在切削著的這一層金屬，就叫做 切削層。 切 削 層 參 數(shù) 切削層的大小和形狀直接決定了車刀切削部分所受的負荷大小及切下切屑的形狀和尺寸。在外圓縱車時當(dāng) 、 時，切削層的表面形狀為一平行四邊形；在特殊情況下 ( )為矩形，其底邊尺寸為 f，高為 ap,不論何種加工，能夠說明切削機理的，仍是切削層截形的力學(xué)性質(zhì)所決定的真實厚度和寬度。 為了簡化計算工作，切削層的表面形狀和尺寸，通常都在垂直于切削速度 vc的基面 Pr內(nèi)觀察和度量。 切削層參數(shù) 為： (1)切削厚度 ( hD ) 垂直于加工表面來度量的切削層尺寸，稱為切削厚度，在外圓縱車 ( λs=0 ) 時： 0??r? 0?s?or 90??切 削 層 參 數(shù) rD fh ?s in?? (2)切削寬度 ( bD ) 沿加工表面度量的切削層尺寸，稱為切削寬度， 在外圓縱車 (λs=0 ) 時： 可見，在 f、 ap 一定的條件下 ,主偏角 κ r越大 ,切削厚度 hD 也就越大 ,但切削寬度 bD 越??；主偏角 κ r 越小，切削厚度 hD也就越小，但切削寬度 bD 越大；當(dāng) κ r=90176。 時， hD=f。 曲線形主切削刃 ,切削層各點的切削厚度互不相等 (圖 ）。 (3)切削面積 切削層在基面 Pr的面積 ,稱為切削面積 ,以 AD 表示 . AD=hDbD mm2 rpD ab ?s in?切 削 層 參 數(shù) 對于車削來說，不論切削刃形狀如何，切削面積均為： 以上所計算的均為名義切削面積。實際切削面積等于名義切削面積減去殘留面積。 殘留面積：指刀具副偏角 時 ,刀具經(jīng)過切削后 ,殘留在已加工表面上的不平部分剖面面積。 pDDD afbhA ????0??r?切 削 層 參 數(shù) 切削形式 (1)正切削與斜切削 切削刃垂直于合成切削速 度方向的切削方式稱為正切 削或直角切削。如果切削刃 不垂直于切削速度方向則稱 為斜切削或斜角切削。 (2)自由切削與非自由切削 只有直線形主切削刃參加 切削工作，而副切削刃不參加切削工作，稱為自由切削。曲線主切削刃或主、副切削刃都參加切削者，稱為非自由切削。這是根據(jù)切削變形是二維問題或三維問題進行區(qū)分的。為了簡化研究工作，通常采用自由切削進切削變形區(qū)和觀察和研究。 切 削 形 式 刀具材料 刀 具 材 料 在切削過程中 ,刀具直接切除工件上的余量并形成已加工表面 ,刀具材料對金屬切削的生產(chǎn)率、成本、質(zhì)量有很大的影響 ,因此要重視刀具材料的正確選擇與合理使用。 刀具材料應(yīng)具備的性能 切削加工時 ,由于變形與摩擦 ,刀具承受了很大的壓力與很高的溫度。作為刀具材料應(yīng)滿足以下 基本要求 ： (1)高的硬度和耐磨性 刀具材料要比工件材料硬度高，常溫硬度在 HRC62以上。耐磨性表示抵抗磨損的能力 ,它取決于組織中硬質(zhì)點的硬度、數(shù)量、大小和分布。 刀 具 材 料 (2)足夠的強度和韌性 為了承受切削中的壓力沖擊和振動 ,避免崩刃和折斷 ,刀具材料應(yīng)該具有足夠的強度和韌性。一般強度用抗彎強度表示 ,韌性用沖擊值表示。