【文章內容簡介】 刀具與切削過程一、刀具（二）刀具的標注角度參考系 刀具的標注角度 軸向進給運動對工作前、后角的影響刀具與切削過程一、刀具(三） 刀具工作參考系(1)工作基面 pre 通過切削刃上的考查點，垂直于合成切削運動速度方向的平面。(2)工作切削平面 pse 通過切削刃上的考查點，與切削刃相切且垂直于工作基面的平面。 (3)工作正交平面 poe 過切削刃上的考查點通，同時垂直于工作基面、工作切削平面的平面。刀具與切削過程一、刀具（四） 刀具工作角度的分析在工作正交平面參考系中，一般考核刀具工作角度 (γoe、 αoe、 κre、 κ’ re、 α’ oe、 λse)的變化，對刀具角度設計補償量以及對切削加工過程的影響情況。在車削 (切斷、車螺紋、車絲杠 )、鏜孔、銑削等加工中，通常因刀具工作角度的變化，對工件已加工表面質量或切削性能造成不利影響。刀具與切削過程一、刀具1）橫向進給運動對工作前、后角的影響（ 1）進給運動對工作前、后角的影響 圖 1—7 刀具與切削過程一、刀具（四） 刀具工作角度的分析1）橫向進給運動對工作前、后角的影響（ 1）進給運動對工作前、后角的影響② 未考慮進給運動，則γo e=γ oαoe =α o① 考慮進給運動 ， 則：γo e=γ o＋ μ αoe =αoμ ③ 當接近工件中心時， R↓→ μ ↑當 ηαo 時， αoe 為負值，工件不是被切斷，而是被擠斷。刀具與切削過程一、刀具 軸向進給車外圓時，合成切削運動產生的加工軌跡是阿基米德螺旋線，從而使工作前角γoe 增大、工作后角 αoe 減小 (圖 210) 。刀具與切削過程一、刀具2）軸向進給運動對工作前、后角的影響（ 1）進給運動對工作前、后角的影響(b)考慮進給運動(a)未考慮進給運動圖 1—8 軸向進給運動對工作前、后角的影響刀具與切削過程一、刀具2）軸向進給運動對工作前、后角的影響（ 1）進給運動對工作前、后角的影響v用刃傾角 λs=0176。車刀車削外圓時，由于車刀的刀尖高于工件中心，使其基面和切削平面的位置發(fā)生變化，工作前角 γoe增大，而工作后角 αoe減小。v若切削刃低于工件中心，則工作角度的變化情況正好相反。v加工內表面時，情況與加工外表面相反。如圖 211所示。1)刀尖安裝高低對工作前、后角的影響刀具與切削過程一、刀具（ 2）刀具安裝位置對刀具工作角度的影響 車外圓圖 1—9 刀尖安裝高低對工作前、后角的影響刀具與切削過程一、刀具（ 2）刀具安裝位置對刀具工作角度的影響 車內孔刀尖高與工件軸線， 則 γoeγo αoe αo刀尖低與工件軸線， 則： oe γo αoeαo 圖 1—10 刀尖安裝高低對工作前、后角的影響刀具與切削過程一、刀具（ 2）刀具安裝位置對刀具工作角度的影響v當刀桿中心線與進給運動方向不垂直且逆時針轉動 G角時，工作主偏角將增大，工作副偏角將減小。如圖 111所示。刀具與切削過程一、刀具(3)刀桿安裝偏斜對工作主、副偏角的影響b)刀柄垂直安裝a)刀柄右傾安裝 c)刀柄左傾安裝圖 1—11 刀桿安裝偏斜對工作主、副偏角的影響刀具與切削過程一、刀具(3)刀桿安裝偏斜對工作主、副偏角的影響 γ O （ 1） 功用γ O 刀刃鋒利 ，切屑變形 切削力和切削功率刀刃和刀尖強度 ，散熱體積 刀具壽命刀具與切削過程一、刀具（五） 刀具角度的選擇刀具與切削過程一、刀具（五） 刀具角度的選擇影響：1） 切屑彈縮性變形2）切屑與前刀面摩擦阻力3）切削力、切削熱4）刀具使用壽命5）加工質量前角大小取決于：工件材料、刀具材料及加工要求?工件材料強度、硬度較低時，應取較大 ＋ γo前角，反之應取較小的前角。?加工塑性材料時，應取較大 ＋ γo前角，加工脆性材料時，應取較小的前角，直至－ γ o前角。?刀具材料韌性好（高速鋼），取較大 ＋ γo前角，反之（硬質合金）取較小前角。?粗加工時，取較小前角，精加工時，取較大前角。刀具與切削過程一、刀具（五） 刀具角度的選擇 α o （ 1）功用 減小后刀面與過渡表面和已加工表面之間的摩擦。 α o （ 2）選擇后角大小取決于：切削厚度、工件材料及工藝系統(tǒng)剛度。?切削厚度越大，后角越??；?工件材料越軟、塑性越大，后角越大；?工藝系統(tǒng)剛度較差時，適當減小后角；粗加工（車） α 0＝ 4176。 － 8176。 一般 5176。 － 6176。精加工 α 0＝ 8176。 － 12后刀面與工件的摩擦 后刀面的磨損率刀具與切削過程一、刀具（五） 刀具角度的選擇（ 1）功用 κr主要影響切削層截面的形狀和參數，影響切削分力的變化，并和 κr′一起影響已加工表面的粗糙度；副偏角還有減少副后刀面與已加工表面間摩擦的作用κr和 κr′ 刀刃強度表面粗糙度背向力 Fp殘留面積高度，散熱條件 刀具壽命，進給力 Ff κr和副偏角 κr′ 刀具與切削過程一、刀具（五） 刀具角度的選擇kr↑ → Fp↓ Ff↑ 切削刃接觸少散熱面積小，刀刃磨損加快。 kr↓ → Fp↑ 切深抗力將增大 ， Ff↓ 工件的剛性不好（如細長軸）。如加工冷硬鑄鐵、高錳鋼、高硬度、高強度材料， kr＝ 10186。－ 30186。 單件小批生產、臺階軸、倒角采用 kr＝ 45186。， 90186。相結合使用。圖 1—12 主偏角的影響kr1 Kr’kr2FpFf圖 1—13 主偏角對背向力的影響 副偏角的影響 副偏角 kr’↑ 殘留面積 ↑ ； kr’↓ 殘留面積 ↓ ，副偏角 kr’ 與殘留面積成正比。 kr’↓ 刀尖角 εr↑ 刀具強度 ↑改善散熱條件，但 kr太小會增大副刃和已加工表面磨擦。使 Fp↑ 引起工件振動。一般副偏角 kr’ ＝ 5186。－ 15186。 特殊 45186。彎刀，切斷刀。（ 2）選擇?工藝系統(tǒng)剛性較好時，主偏角取較小值；反之取較大值。?副偏角大小取決于表面粗糙度（ 5176。 ? 15176。) ，粗加工時取大值，精加工取小值。 κr和副偏角 κr′ 刀具與切削過程一、刀具（五） 刀具角度的選擇（ 1）功用（ 2）選擇 ?加工一般鋼料和鑄鐵，無沖擊時： 粗車 λs＝ 0176。 ? － 5176。 ，精車 λs＝ 0176。 ? +5176。 ； 有沖擊時： λs＝ － 5176。 ? － 15176。 ； 特別大時： λs＝ － 30176。 ? － 45176。 。?切削加工高強度鋼、冷硬鋼時：λs＝－ 30176。 ? － 45176。 。主要影響刀頭的強度和切屑的流動方向。 λs 刀具與切削過程一、刀具（五） 刀具角度的選擇 εr刀尖的形狀 (如圖 ):負倒棱、修光刃、橫刃刀尖工作條件最惡劣，但修磨刀尖可以降低工件表明粗糙度，增強刀具強度。刀具與切削過程一、刀具（五） 刀具角度的選擇前刀面形狀及刃區(qū)型式（如圖）前刀面形狀：平面型；斷屑型刃區(qū)型式：鋒刃型；倒棱型；鈍園型 εr刀具與切削過程一、刀具（五） 刀具角度的選擇1.刀具材料應具備的性能（ 1）高的硬度和耐磨性（ 2）足夠的強度和韌性（ 3）高的耐熱性與化學穩(wěn)定性（ 4） 有鍛造、焊接、熱處理、磨削加工等良好的工藝性（ 5） 導熱性好，有利于切削熱傳導，降低切削區(qū)溫度，延長刀具壽命，便于刀具的制造，資源豐富，價格低廉。刀具與切削過程一、刀具（六） 刀具 材料（ 1） 工具鋼含碳量在 %，淬火后硬度 HRC6165，價格低。耐熱性不好，耐熱溫度 200250℃ V