【正文】 若此角度太小，刀具將在表面上摩擦，而產(chǎn)生粗糙面，角度太大，刀具容易發(fā)生震顫，使刀鼻碎裂無法光制。高速鋼車刀此角度約8~10度之間，碳化物車刀則在6~8度之間。邊間隙角使工作物面和刀側(cè)面形成一空間使切削作用集中于切削邊提高切削效率。 3) 后斜角 　　從刀頂面自刀鼻向刀柄傾斜的角度為后斜角。切削一般金屬，高速鋼車刀一般為8~16度，而碳化物車刀為負(fù)傾角或零度。此角度是使切屑脫離工作物的角度，使排屑容易并獲得有效之車削。 5) 刀端角 　　刀刃前端與刀柄垂直之角度。 6) 切邊角 　　刀刃前端與刀柄垂直之角度，其作用為改變切層的厚度。 7) 刀鼻半徑 　　刀刃最高點之刀口圓弧半徑。 車刀分類一、按結(jié)構(gòu)可分為整體車刀、焊接車刀、機(jī)夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀和成型車刀。 二、硬質(zhì)合金焊接車刀 所謂焊接式車刀，就是在碳鋼刀桿上按刀具幾何角度的要求開出刀槽，用焊料將硬質(zhì)合金刀片焊接在刀槽內(nèi)，并按所選擇的幾何參數(shù)刃磨后使用的車刀。按加工面的不同車刀可分為：外圓車刀、端面車刀、內(nèi)孔車刀、切斷車刀、切槽車刀；根據(jù)車刀的結(jié)構(gòu)不同可分為：整體車刀、焊接車刀、焊接裝配式車刀、機(jī)夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀；根據(jù)刀桿截面形狀的不同，可分為正方形、矩形、圓形和不規(guī)則四邊形四種。外圓車刀為例進(jìn)行模擬試驗。 刀具材料刀具切削性能的好壞，取決于構(gòu)成刀具切削部分的材料、幾何形狀和刀具結(jié)構(gòu)。 刀具材料應(yīng)具備的性能 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)量和分布。高耐熱性刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性得能力。如，切削加工性、鑄造性、鍛造性和熱處理性等。碳素工具鋼（如T10A、T12A）、工具鋼（如SiCr、CrWMn）因耐熱性差，僅用于一些手工或切削速度較低的刀具。性能：有較高的熱穩(wěn)定性；有較高的強(qiáng)度、韌性、硬度和耐磨性；制造工藝簡單，容易磨成鋒利的切削刃，可鍛造。分類：按用途分：通用型高速鋼和高性能高速鋼；按制造工藝分：熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。鎢鉬鋼：典型牌號為W6Mo5Cr4V2，可做尺寸較小、承受沖擊力較大的刀具；熱塑性特別好，更適用于制造熱軋鉆頭等；磨加工性好，目前各國廣泛應(yīng)用。適合于加工高溫合金、鈦合金和超高強(qiáng)度鋼等難加工材料。適合于制造切削難加工材料的刀具、大尺寸刀具（如滾刀、插齒刀）、精密刀具、磨加工量大的復(fù)雜刀具、高動載荷下使用的刀具等。硬質(zhì)合金以其切削性能優(yōu)良被廣泛用作刀具材料（約占50%）。具有高耐磨性和高耐熱性，但抗彎強(qiáng)度低、沖擊韌性差，很少用于制造整體刀具。ISO將切削用的硬質(zhì)合金分為三類： a) YG(K)類，即WCCo類硬質(zhì)合金b) YT(P)類，即WCTiCCo類硬質(zhì)合金c) YW(M)類，即WCTiCTaCCo類硬質(zhì)合金 其它刀具材料a) 涂層刀具b) 陶瓷：硬度高、耐用度高，還可用于沖擊負(fù)荷下的粗加工，切削效率顯著提高。3 金屬切削基礎(chǔ) 金屬切削過程的基本概念車削就是在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運動和刀具的直線運動或曲線運動來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車削適于加工回轉(zhuǎn)表面，大部分具有回轉(zhuǎn)表面的工件都可以用車削方法加工，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等，所用刀具主要是車刀。車床既可用車刀對工件進(jìn)行車削加工，又可用鉆頭、鉸刀、絲錐和滾花刀進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋和滾花等操作。 切削表面與切削運動切削表面切削加工過程是一個動態(tài)過程， 在切削過程中，工件上通常存在著三個不斷變化的切削表面。已加工表面：工件上已切去切削層而形成的新表面。以車削外圓為例，如圖31。按作用來分，切削運動可分為主運動和進(jìn)給運動。（1） 主運動主運動是刀具與工件之間的相對運動。一般，主運動速度最高，消耗功率最大，機(jī)床通常只有一個主運動。（2） 進(jìn)給運動進(jìn)給運動是配合主運動實現(xiàn)依次連續(xù)不斷地切除多余金屬層的刀具與工件之間的附加相對運動。（3） 合成運動與合成切削速度當(dāng)主運動和進(jìn)給運動同時進(jìn)行時，刀具切削刃上某一點相對于工件的運動稱為合成切削運動，其大小和方向用合成速度向量ve表示, 見上圖。由于切削刃上各點的切削速度可能是不同，計算時常用最大切削速度代表刀具的切削速度。進(jìn)給速度vf 、進(jìn)給量f進(jìn)給速度vf—切削刃上選定點相對于工件的進(jìn)給運動瞬時速度，mm/s或mm/min.。Vf= n f切削深度ap對于車削和刨削加工來說，切削深度ap（背吃刀量）是在與主運動和進(jìn)給運動方向相垂直的方向上度量的已加工表面與待加工表面之間的距離，單位mm。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國 ANSYS 開發(fā)，它能與多數(shù) CAD 軟件接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如 Pro/Engineer, NASTRAN, Allegro, I－DEAS, AutoCAD 等， 是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中的高級 CAD 工具之一。因此它可應(yīng)用于以下工業(yè)領(lǐng)域： 航空航天軟件包是一個多用途的有限元法計算機(jī)設(shè)計程序，可以用來求解結(jié)構(gòu)、流體、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、橋梁、建筑、電子產(chǎn)品、重型機(jī)械，微機(jī)電氣系統(tǒng)、運動器械等。前處理模塊提供了一個強(qiáng)大的實體建模及網(wǎng)格劃分工具，用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型； 分析計算模塊包括結(jié)構(gòu)分析（可進(jìn)行線性分析、非線性分析和高度非線性分析）、流體動力學(xué)分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力； 后處理模塊可將計算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示（可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部）等圖形方式顯示出來，也可將計算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。該軟件有多種不同版本，可以運行在從個人機(jī)到大型機(jī)的多種計算機(jī)設(shè)備上，如 PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY 等。靜力分析很適合求解慣性和阻尼對結(jié)構(gòu)的影響并不顯著的問題。2) 結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析 結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析用來求解隨時間變化的載荷對結(jié)構(gòu)或部件的影響。ANSYS 可進(jìn)行的結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析類型包括：瞬態(tài)動力學(xué)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析及隨機(jī)振動響應(yīng)分析。ANSYS 程序可求解靜態(tài)和瞬態(tài)非線性問題，包括材料非線性、幾何非線性和單元非線性三種。當(dāng)運動的積累影響起主要作用時，可使用這些功能分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)在空間中的運動特性，并確定結(jié)構(gòu)中由此產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和變形。熱傳遞的三種類型均可進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)、線性和非線性分析。6) 電磁場分析 主要用于電磁場問題的分析，如電感、電容、磁通量密度、渦流、電場分布、磁力線分布、力、運動效應(yīng)、電路和能量損失等。7) 流體動力學(xué)分析 ANSYS 流體單元能進(jìn)行流體動力學(xué)分析，分析類型可以為瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)。并且可以利用后處理功能產(chǎn)生壓力、流率和溫度分布的圖形顯示。 8) 聲場分析 程序的聲學(xué)功能用來研究在含有流體的介質(zhì)中聲波的傳播，或分析浸在流體中的固體結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性。9) 壓電分析 用于分析二維或三維結(jié)構(gòu)對AC（交流）、DC（直流）或任意隨時間變化的電流或機(jī)械載荷的響應(yīng)。可進(jìn)行四種類型的分析：靜態(tài)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析、瞬態(tài)響應(yīng)分析。熱分析在許多工程應(yīng)用中扮演重要角色，如內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)、換熱器、管路系統(tǒng)、電子元件等。s、ANSYS/Mechanical、 ANSYS/Thermal、ANSYS/FLOTRAN、ANSYS/ED 五種產(chǎn)品中包含熱分析功能, 其中 ANSYS/FLOTRAN 不含相變熱分析。 ANSYS 熱分析類型: ANSYS 熱分析包括熱傳導(dǎo)、熱對流及熱輻射三種熱傳遞方式。 ANSYS軟件求解的基本流程1) 建模有限元分析的最終目的是還原一個實際工程系統(tǒng)的數(shù)學(xué)行為特征，即分析必須針對一個物理原型準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型。ANSYS分析的前處理主要就是用來進(jìn)行建模與網(wǎng)格劃分。所以，我們在前處理中建模的順序也就應(yīng)該是與命令菜單編排相同的順序，即：a) 確定分析目標(biāo)及模型的基本形式；b) 選擇合適的單元類型并考慮如何建立適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格密度；c) 確定實常數(shù)；d) 定義材料屬性；e) 建立實體模型；f) 劃分網(wǎng)格。ANSYS的單元庫包括兩種基本類型的面單元和體單元，即線性單元和二次單元。 但是必須保證使用足夠多的平面單元來創(chuàng)建曲面，推薦3D平面殼單元延伸不要超過150的弧，圓錐殼單元應(yīng)限制在100弧以內(nèi)。使用這些單元時要注意防止在關(guān)鍵區(qū)域的退化形式，即避免在結(jié)果梯度很大或其他關(guān)注的區(qū)域使用2D三角線單元或四面體形的3D單元，還應(yīng)避免使用過于扭曲的線性單元。因此，推薦在非線性分析中優(yōu)先選用線性單元，在連接有不同自由度的單元時必須小心，因為在界面處可能會發(fā)生不協(xié)調(diào)的情況。為保證協(xié)調(diào)!兩個單元必須有相同的自由度，例如必須有相同數(shù)目和類型的位移自由度及旋轉(zhuǎn)自由度，而且自由度必須是耦合的，即它們必須連續(xù)地穿過界面處的單元。ANSYS中的網(wǎng)格劃分方法主要有自由網(wǎng)格劃分、映射網(wǎng)格劃分和體掃掠網(wǎng)格劃分三種。在面上、平面、曲面，它自動生成三角形或四邊形網(wǎng)格，在體上它自動生成四面體網(wǎng)格。雖然應(yīng)用自由網(wǎng)格劃分技術(shù)劃分網(wǎng)格省時省力，效率很高，但是由于它只能將體劃分成四面體網(wǎng)格，這樣造成有限元模型網(wǎng)格數(shù)量過大，降低了計算的精度和速度，所以在對體進(jìn)行網(wǎng)格劃分時盡量不使用自由網(wǎng)格劃分。映射網(wǎng)格劃分是對規(guī)整模型的一種網(wǎng)格劃分技術(shù)，它在面上生成四邊形網(wǎng)格，在體上生成六面體網(wǎng)格。在ANSYS中碰到柱狀的模型一般可