第三章刀具幾何角度的選擇

1、第四章 刀具幾何參數(shù)與 切削用量的合理選擇4-1 4-1 刀具幾何參數(shù)的合理選擇刀具幾何參數(shù)的合理選擇4-2 4-2 切削用量的合理選擇切削用量的合理選擇 合理選擇刀具幾何參數(shù)合理選擇刀具幾何參數(shù)一、刀具合理幾何參數(shù)的基本內(nèi)容一、刀具合理幾何參數(shù)的基本內(nèi)容 二、前角、后角和主、副偏角的功用及其選擇二、前角、后角和主、副偏角的功用及其選擇一、刀具合理幾何參數(shù)的基本內(nèi)容刀具合理幾何參數(shù)的基本內(nèi)容v 1. 1.刃形：刃形即是切削刃的形狀。從簡(jiǎn)刃形：刃形即是切削刃的形狀。從簡(jiǎn)單的直線刃發(fā)展到折線刃、圓弧刃、月單的直線刃發(fā)展到折線刃、圓弧刃、月牙弧刃、波形刃、階梯刃及其他適宜的牙弧刃、波形刃、階梯刃及其

2、他適宜的空間曲線刃空間曲線刃 切斷刀的刃形切斷刀的刃形外圓車刀的刃形外圓車刀的刃形外圓車刀的刃形外圓車刀的刃形一、刀具合理幾何參數(shù)的基本內(nèi)容一、刀具合理幾何參數(shù)的基本內(nèi)容v2 2、切削刃刃區(qū)的剖面型式、切削刃刃區(qū)的剖面型式 v3 3、刀面型式及參數(shù)、刀面型式及參數(shù) 后刀面后刀面 后刀面后刀面負(fù)倒棱負(fù)倒棱前刀面前刀面前刀面前刀面刃形的區(qū)別刃形的區(qū)別負(fù)倒棱負(fù)倒棱 消振棱消振棱 刃帶刃帶4 4、刀具角度、刀具角度qA、前角的功用及合理前角值的選擇前角的功用及合理前角值的選擇 1 1）前角的主要功用）前角的主要功用 (1)(1)影響切削區(qū)域的變形程度影響切削區(qū)域的變形程度 (2)(2)影響切削刃與刀頭

3、的強(qiáng)度、受力性質(zhì)和散熱條影響切削刃與刀頭的強(qiáng)度、受力性質(zhì)和散熱條件件 (3)(3)影響切屑形態(tài)和斷屑效果影響切屑形態(tài)和斷屑效果 (4)(4)影響已加工表面質(zhì)量影響已加工表面質(zhì)量qA、前角的功用及合理前角值的選擇前角的功用及合理前角值的選擇2 2）合理前角的概念）合理前角的概念 在一定的條件下，在一定的條件下，前角有一個(gè)合理的數(shù)前角有一個(gè)合理的數(shù)值。值。 硬質(zhì)合金高速鋼Tooptopt前角的合理數(shù)值qA、前角的功用及合理前角值的選擇前角的功用及合理前角值的選擇3 3）合理前角的選擇原則：）合理前角的選擇原則：主要考慮以下因素主要考慮以下因素工件材料的強(qiáng)度、硬度工件材料的強(qiáng)度、硬度 是否是塑性材料

4、和脆性材料是否是塑性材料和脆性材料是否是粗加工和精加工是否是粗加工和精加工 刀具材料的抗彎強(qiáng)度是否高刀具材料的抗彎強(qiáng)度是否高工藝系統(tǒng)剛性是否好和機(jī)床功率是否夠工藝系統(tǒng)剛性是否好和機(jī)床功率是否夠是否是數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)機(jī)、自動(dòng)線用刀具是否是數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)機(jī)、自動(dòng)線用刀具 qB、后角的功用及合理前角值的選擇后角的功用及合理前角值的選擇 后角數(shù)值合理與否直接影響已加工表面的后角數(shù)值合理與否直接影響已加工表面的質(zhì)量、刀具使用壽命和生產(chǎn)率。質(zhì)量、刀具使用壽命和生產(chǎn)率。1. 1.后角的功用后角的功用 影響后刀面與加工表面之間的摩擦影響后刀面與加工表面之間的摩擦 影響加工工件的精度影響加工工件的精度 影響刀具耐

5、用度和刃口的強(qiáng)度影響刀具耐用度和刃口的強(qiáng)度n2. 2.后角的選擇后角的選擇 加工精度加工精度精加工精加工：防止摩擦選較大的角防止摩擦選較大的角粗加工粗加工：增加刀頭的強(qiáng)度選較增加刀頭的強(qiáng)度選較小的后角小的后角加工材料加工材料塑性金屬塑性金屬：選較大的后角選較大的后角脆性材料脆性材料：選較小的后角選較小的后角硬度硬度、強(qiáng)度較高的材料強(qiáng)度較高的材料：選較選較小的后角小的后角qC、主、副偏角的功用及其選擇主、副偏角的功用及其選擇1. 1.主偏角的功用主偏角的功用 影響已加工表面殘留面積的高度影響已加工表面殘留面積的高度 影響各切削分力的比例影響各切削分力的比例 影響刀尖的強(qiáng)度和刀具耐用度影響刀尖的強(qiáng)

6、度和刀具耐用度 影響斷屑影響斷屑n2. 2.主、副偏角的選擇主、副偏角的選擇n主偏角主要根據(jù)加工條件和工藝系統(tǒng)剛性來(lái)選主偏角主要根據(jù)加工條件和工藝系統(tǒng)剛性來(lái)選擇擇n副偏角主要考慮表面粗糙度、刀尖強(qiáng)度和散熱副偏角主要考慮表面粗糙度、刀尖強(qiáng)度和散熱面積來(lái)選擇。面積來(lái)選擇。qD、刃傾角的功用及其選擇刃傾角的功用及其選擇 1. 1.刃傾角的功用刃傾角的功用 影響已加工表面質(zhì)量影響已加工表面質(zhì)量 影響各切削分力的比例影響各切削分力的比例 影響刀尖的強(qiáng)度影響刀尖的強(qiáng)度 影響切入切出的平穩(wěn)性影響切入切出的平穩(wěn)性n刃傾角控制切屑流向，影響加工質(zhì)量刃傾角控制切屑流向，影響加工質(zhì)量刃傾角為負(fù)時(shí)，切屑流向已加工表面

7、n刃傾角小于0時(shí)刃傾角為正時(shí)，切屑流向待加工表面n刃傾角大于0時(shí)刃傾角為零時(shí)切屑刃傾角為零時(shí)切屑流向加工表面流向加工表面n刃傾角等于0時(shí)n2. 2.刃傾角的選擇刃傾角的選擇根據(jù)加工性質(zhì)和加工條件選擇根據(jù)加工性質(zhì)和加工條件選擇 1 1）粗加工）粗加工S 0 0 0（使（使F FP P小些）小些） 2 2）斷續(xù)切削：）斷續(xù)切削：S S 0 0（保護(hù)刀尖）（保護(hù)刀尖）3 3）工件）工件b b、HBHB大：大：S 0 0 0（使（使F FP P小些）小些）5 5）微量切削：）微量切削：S S取大值取大值( (使刀具實(shí)際刃口半徑使刀具實(shí)際刃口半徑）切削用量的合理選擇切削用量的合理選擇n刀具耐用度的確定n

8、切削用量的選擇原則n切削用量的選擇方法刀具耐用度的確定（一）最大生產(chǎn)率耐用度（一）最大生產(chǎn)率耐用度n完成一個(gè)工序所需要的工時(shí)tw為n求一階導(dǎo)數(shù)，得最大生產(chǎn)率耐用度（二）最低成本耐用度（經(jīng)濟(jì)耐用度）（二）最低成本耐用度（經(jīng)濟(jì)耐用度）n每個(gè)工件的工序成本為 n刀具經(jīng)濟(jì)使用壽命 mwmctottttttT1pctmTtm(mmmctottttCtttMCTT）1()tcctCmTtmM切削用量的選擇原則切削用量的選擇原則n粗加工粗加工時(shí)，為充分發(fā)揮機(jī)床和刀具的性能，以提高金屬切除量為主要目的，應(yīng)選擇較大的切削深度、較大的進(jìn)給量和適當(dāng)?shù)那邢魉俣?。n精加工精加工時(shí)，應(yīng)主要考慮保證加工質(zhì)量，并盡可能的提高

9、加工效率，應(yīng)采用較小的進(jìn)給量和較高的切削速度。在切削加工性差的材料時(shí)，由于這些材料硬度高、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低，必須首先考慮選擇合理的切削速度。切削用量的選擇方法n在一般情況下，首先根據(jù)加工余量選擇切削深度ap，其次根據(jù)工件材料的硬化深度和切屑斷連的已加工表面粗糙度情況選擇進(jìn)給量f，最后盡量選擇較高的（高速鋼刀具選擇較低的）切削速度Vc，以切削速度來(lái)控制切削溫度，消除切屑瘤，保證工件表面粗糙度。 刀具幾何參數(shù)和切削用量表刀具幾何參數(shù)和切削用量表工件材料刀具材料刀具幾何參數(shù)切削用量低碳鋼易切鋼中碳鋼GYT、YWG25-308-2030-4025-3015-208-106-890-18020-300.3-50.3-100.5-50.1-0.50.08-10.1-0.500Vc(m/min)Ap(nm)F(mm/r)n參數(shù)選擇說(shuō)明nA、粗車時(shí)，選用低的切削速度