第四章 刀具几何参数与切削用量的合理选择

发布日期:[08-11-28 12:00:08] 浏览人次:[]

【内容提要】

本章主要介绍刀具几何参数、切削用量合理选择的基本概念及各参数的功用;

应用上述功用合理选择刀具几何参数和切削用量。

【目的要求】

1、明确基本概念;

2、会根据加工具体情况正确选择和确定刀具材料、刀具几何参数、切削用量;

【本章内容】

第一次课

§4-1 刀具合理几何参数的选择

刀具几何参数的合理选择,是在保证加工质量的前提下,能够获得理想的刀具

耐用度,达到提高效率,降低生产成本的目的。

一、前角的选择

(1)前角的作用

1.加大前角能使车刀锋利,减少切削变形,减小切屑与前刀面的磨擦,从而降

低切削力和减少切削热。

2.影响刀具的强度,受力性质和散热条件。

3.影响加工表面质量。

(2)前角的选择

增大前角能降低切削力和切削热,但会削弱切削刃强度和散热面积,减小前角

可改善刀头散热条件和提高刀头强度,但会使切削力和切削热增加。

①前角的选择原则

在刀具强度许可的条件下,尽量选择大的前角,前角的选择包括确定其正负和

数值:

负前角:仅用于硬质合金车刀,切削强度很高的钢材,采用负前角可使刀片受压

而不受弯,同时使楔角增大,切削刃不易磨损及崩刃。高速钢刀具,因为抗弯强度高,

韧性好,在任何情况下,都不应采用负前角。

前角的数值:应由工件材料,刀具材料及加工工艺要求来确定。

工件材料的强度和硬度降低时,可取较大甚至很大的前角,反之,前角应取小值,

甚至负值,刀具材料的强度和韧性较差,前角应取小值,反之,取较大的数值。粗加

工时,特别是断续车削,承受冲击载荷或对于有硬皮铸、锻件粗车时,应适当减小前

角,精加工时,应选较大的前角。

②前角的经验参考数值:

工件材料

前角

高速钢刀具

硬质合金刀

铝及铝合金

25°~30°

25°~30°

紫铜及铜合金(软)

25°~30°

25°~30°

铜合金(脆性)

粗加工

10°~15°

10°~15°

精加工

5°~10°

5°~10°

结构钢

20°~25°

15°~20°

15°~20°

10°~15°

灰铸铁及可锻铸铁

HBS≤220

20°~25°

15°~20°

HBS>220

10°

铸、锻钢件或断续切削灰铸铁

10°~15°

5°~10°

表列硬质合金车刀的前角数值是指刃口磨有倒棱的情况。

前角也可以归纳为尽量大

① 刀具材料: 脆性↑→γo↓(高速钢→γo↑,硬质合金→γo↓,陶瓷→γo↓)
② 工件材料: 塑性材料→γo↑ , 脆性材料→γo↓ , 强度→γo↓ , 硬度→γo↓
③ 加工要求: 粗加工→γo↓ , 断续切削→γo↓ , 精加工→γo↑
④ 机床功率和系统刚度: 功率大刚度高γο↓ , 数控机床、自动线:γο↓

二、主后角的选择

1)主后角的作用

1.减小主后刀面与工件之间的摩擦,提高已加工表面质量和延长刀具寿命;

2.配合前角调整切削刃和刀头部分的锋利程度、强度和散热条件;

3.小后角车刀在特定的条件下可抑制切削时的振动。

(2)后角的选择

①后角的选择原则

在粗加工时

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