刀具切削部分幾何參數(shù)的選擇演示文稿

刀具切削部分幾何參數(shù)的選擇演示文稿1目前一頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)2（優(yōu)選）第五講刀具切削部分幾何參數(shù)的選擇目前二頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)為什么要選擇刀具合理幾何參數(shù)？刀具的幾何參數(shù)對(duì)切屑變形、切削力、切削溫度和刀具磨損都有顯著影響，從而影響切削加工生產(chǎn)率、刀具耐用度、加工質(zhì)量和加工成本。怎樣選擇刀具合理幾何參數(shù)？選擇刀具合理幾何參數(shù)主要取決于工件材料、刀具材料、刀具類型，也與切削用量、工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率等因素有關(guān)。目前三頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)第一節(jié)前角及前刀面形狀的選擇一、前角的功用及選擇前角有正前角和負(fù)前角之分。前角是刀具上重要的幾何參數(shù)之一，它的大小決定切削刃的鋒利程度和強(qiáng)固程度，直接影響切削過程。

γo1Prγo2目前四頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)正前角的目的是為了減小切屑被切下時(shí)的彈塑性變形和切屑流出時(shí)與前面的摩擦阻力，從而可減小切削力和切削熱，使切削輕快，提高刀具壽命，并提高已加工表面質(zhì)量。但前角過大時(shí)，楔角過小，會(huì)削弱切削刃部的強(qiáng)度并降低散熱能力，反而會(huì)使刀具壽命降低。

在一定加工條件下，存在一個(gè)耐用度為最大的前角，即合理前角opt目前五頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)負(fù)前角的目的在于改善刃部受力狀況和散熱條件，提高切削刃強(qiáng)度和耐沖擊能力。

負(fù)前角刀具通常在用脆性刀具材料加工高強(qiáng)度高硬度工件材料而當(dāng)切削刃強(qiáng)度不夠、易產(chǎn)生崩刃時(shí)才采用。目前六頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)選擇前角時(shí)首先應(yīng)保證切削刃鋒利，同時(shí)又要兼顧足夠的切削刃強(qiáng)度。在保證加工質(zhì)量的前提下，一般以達(dá)到最高的刀具壽命為目的。前角的合理數(shù)值選取原則刀具合理前角的選擇主要取決于刀具材料、工件材料的種類與性質(zhì)。目前七頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)刀具材料的強(qiáng)度和韌性較高時(shí)可選擇較大的前角。刀具材料高速鋼的強(qiáng)度高，韌性好；硬質(zhì)合金脆性大，怕沖擊，易崩刃。因此，高速鋼刀具的前角可比硬質(zhì)合金刀具選得大一些，可大5～10。不同牌號(hào)的硬質(zhì)合金，其強(qiáng)度和韌性也不相同，所用前角也應(yīng)有所區(qū)別。陶瓷刀具的脆性更大，故前角應(yīng)選擇得比硬質(zhì)合金還要小一些。要充分注意增加切削刃強(qiáng)度，常取負(fù)值(多在－4～－15范圍)以改善刀具受力時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，并選負(fù)的刃傾角(取0～－10)與之配合以改善切入時(shí)承受沖擊的能力。立方氮化硼由于脆性更大，都采用負(fù)前角高速切削。目前八頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)工件材料1.加工塑性材料時(shí)，切屑呈帶狀，沿刀具前面流出時(shí)和前面接觸長度較長，摩擦較大，為減小變形和摩擦，一般都采用正前角。工件材料塑性愈大，強(qiáng)度和硬度愈低時(shí)，前角應(yīng)選得愈大。如：加工鋁及鋁合金取o=25～35，加工低碳鋼常取o=20～25。如：正火高碳鋼取o=10～l5。當(dāng)加工高強(qiáng)度鋼時(shí)，為增強(qiáng)切削刃，才取負(fù)前角。當(dāng)工件材料強(qiáng)度較大、硬度較高時(shí)，由于單位切削力大，切削溫度容易升高，為了提高切削刃強(qiáng)度，增加刀頭導(dǎo)熱面積和容熱體積，前角宜取小值。目前九頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)2.加工脆性材料時(shí)，塑性變形小，切屑呈崩碎狀，刀屑接觸長度短，摩擦不大，切削力集中在切削刃附近且產(chǎn)生沖擊，容易造成崩刃，所選前角應(yīng)比加工塑性材料時(shí)小一些，以提高切削刃強(qiáng)度和散熱能力。如加工灰鑄鐵取o=5～15。前角數(shù)值隨脆性材料強(qiáng)度和硬度的增大而逐漸減小。在加工淬火鋼、冷硬鑄鐵等高硬度難加工材料時(shí)，宜取負(fù)前角。實(shí)驗(yàn)證明，用正前角硬質(zhì)合金車刀加工高硬度淬火鋼時(shí)，切削刃幾乎一開始切削就會(huì)發(fā)生崩刃。目前十頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)具體加工條件

粗加工時(shí)或斷續(xù)切削時(shí)，切削力和沖擊較大，為使切削刃有足夠強(qiáng)度，宜取較小前角；

精加工時(shí)，切削刃強(qiáng)度要求較低，為使刀具刀刃鋒利，降低切削力，以減小工件變形和減小表面粗糙度值，宜取較大前角。在工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床馬達(dá)功率不足時(shí)，宜取較大前角，以減小切削力和切削功率，減輕振動(dòng)。在自動(dòng)機(jī)床上加工時(shí)，為使刀具穩(wěn)定，宜取小一些的前角。目前十一頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)其他參數(shù)的選擇前角的合理數(shù)值不是孤立的，還和刀面形狀及刃區(qū)參數(shù)以及其他角度有關(guān)，特別是和刃傾角有密切關(guān)系。例如：帶負(fù)倒棱的刀具允許采用較大前角；大前角刀具常與負(fù)刃傾角相匹配來保證切削刃強(qiáng)度和抗沖擊能力。許多先進(jìn)刀具就是在針對(duì)某種加工條件，善于靈活運(yùn)用這些原則而產(chǎn)生的。硬質(zhì)合金車刀合理前角的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值目前十二頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)二、刃區(qū)參數(shù)及前刀面形狀的選擇1.刃區(qū)參數(shù)刃區(qū)剖面型式有鋒刃型、倒棱型和鈍圓切削刃型三種。鋒刃型倒棱型鈍圓型目前十三頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)指刃磨前面和后面直接形成的切削刃。但它也并不是絕對(duì)銳利的，而在刃磨后自然形成一個(gè)切削刃鈍圓半徑rn，其數(shù)值取決于刀具材料、刃磨工藝和楔角的大小。例如，新磨好的高速鋼車刀可達(dá)rn=12～15m。用金剛石磨料研磨后，rn可達(dá)7～14m，而用立方氮化硼磨料仔細(xì)研磨后可達(dá)rn=5～6m。鋒刃一般新磨好的硬質(zhì)合金車刀，其切削刃鈍圓半徑rn=18～26m。細(xì)晶粒硬質(zhì)合金刀具的rn約為粗晶粒的l／2～2／5。目前十四頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)與倒棱切削刃和鈍圓切削刃相比：鋒刃的鈍圓半徑很小，切削刃比較鋒利。適合作精加工和超精加工的切削刃，如超精銑削或超精鏜削，以及精加工和半精加工輕金屬及其合金。優(yōu)點(diǎn)：目前十五頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)鋒刃的強(qiáng)度和抗沖擊性能較差，產(chǎn)生微小裂紋導(dǎo)致崩刃的可能性也較大。因此，對(duì)于精細(xì)切削和微量切削的刀具鋒刃，都要求仔細(xì)刃磨和研磨，以獲得小的切削刃鈍圓半徑，消除微小裂紋，提高刃口質(zhì)量。缺點(diǎn)：切削刃鈍圓半徑在切削過程中隨著磨損而有增大的趨勢。采用鋒刃切削時(shí)，一般應(yīng)采用較小的進(jìn)給量(0.05～0.lmm/r以下)，以避免崩刃并減緩刃區(qū)裂紋的出現(xiàn)。目前十六頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)倒棱是沿切削刃研磨出很窄的負(fù)前角棱面(又稱第一前面)，是增強(qiáng)刀刃強(qiáng)度的有效措施。倒棱當(dāng)負(fù)倒棱面寬度和棱面前角選取合理時(shí)，在切削過程中，棱面上將形成滯留金屬三角區(qū)。在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下可能轉(zhuǎn)化為積屑瘤，使切屑層同工件的分離面發(fā)生在刃前三角區(qū)的峰部。這時(shí)，切屑仍沿著正前角的前面流出，切削力增大不明顯，卻使切削刃加強(qiáng)并受到三角區(qū)滯留金屬的保護(hù)，刀具壽命明顯提高。負(fù)倒棱前的金屬滯留區(qū)目前十七頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)使切削合力的方向發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，當(dāng)?shù)估鈱挾萣1一定時(shí)，刀具總切削力的方向與后面的夾角隨負(fù)倒棱前角01的增大而增大，從而在一定程度上改變了刀片的受力狀況，減小了對(duì)切削刃產(chǎn)生彎曲應(yīng)力的比例分量。它對(duì)脆性刀具材料提高沖擊能力是極為有利的。負(fù)倒棱前角對(duì)總切削力方向的影響目前十八頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)無論刃區(qū)取何參數(shù)，隨進(jìn)給量的增加，刀具壽命就下降，但下降的程度隨參數(shù)值而異。對(duì)應(yīng)于某個(gè)進(jìn)給量值，總有一個(gè)使刀具壽命最高的倒棱參數(shù)值。一般精加工時(shí)01要小些；粗加工時(shí)，進(jìn)給量大，01要大些。用硬質(zhì)合金刀具加工鋼時(shí)，負(fù)倒棱寬度b1一般不宜超過進(jìn)給量。這時(shí)，切削力與鋒刃相比增大較小，b1大于f時(shí)，切削力將有明顯增大趨勢。當(dāng)負(fù)倒棱寬度大于一定數(shù)值時(shí)，切屑流出時(shí)只和負(fù)倒棱部分接觸，隨即卷曲而去，根本不和具有正前角的前面接觸，這時(shí)，負(fù)倒棱實(shí)際上即變成負(fù)前角的前面。刃區(qū)倒棱參數(shù)的選擇主要取決于進(jìn)給量、刀具材料和工件材料。進(jìn)給量目前十九頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)用硬質(zhì)合金車刀車削碳鋼、合金鋼時(shí)，一般可取b1=(0.3～0.8)f，01=-10～-15。對(duì)WC基硬質(zhì)合金刀片，b1取小值；高速鋼刀具強(qiáng)度和韌性較好，一般不磨負(fù)倒棱，必要時(shí)可研磨出零度或小前角正倒棱。刀具材料目前二十頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)加工低碳鋼、不銹鋼、灰鑄鐵時(shí)，可取b1≤0.5f，01=-5～-10；加工有硬皮的鍛件和鑄鋼件時(shí)，在機(jī)床功率和剛度足夠的條件下，倒棱負(fù)前角可減小到-30，當(dāng)沖擊嚴(yán)重時(shí)，負(fù)倒棱寬度可取b1=(1.5～2)f，但這時(shí)切削力增大較多。工件材料目前二十一頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)是在負(fù)倒棱的基型上進(jìn)一步修磨而成，或直接通過刀片鈍化處理而成。鈍圓切削刃特點(diǎn)：鈍圓半徑比鋒刃增大了一定數(shù)值，它不但在提高切削刃強(qiáng)度方面獲得和負(fù)倒棱同樣的效果，而且比負(fù)倒棱更有利于消除刃區(qū)微小裂紋，使刀具獲得最佳壽命。同時(shí)，在切削過程中對(duì)已加工表面還有一定的熨壓和消振作用，有利于提高已加工表面質(zhì)量。經(jīng)刃口鈍化處理的可轉(zhuǎn)位刀片和硬質(zhì)合金涂層刀片就是采用了鈍圓切削刃，已獲得廣泛應(yīng)用。目前二十二頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)主要取決于刀具材料、工件材料和切削條件三個(gè)方面。可制成輕型(rn約為0.025～0.05mm)、中型(rn約為0.05～0.1mm)和重型(rn約為0.1～0.15mm)三種。鈍圓切削刃的鈍圓半徑選擇刀具材料的強(qiáng)度和韌性影響鈍圓切削刃鈍圓半徑的最佳數(shù)值。高速鋼刀具一般取正前角鋒刃或輕型鈍圓切削刃；陶瓷刀片一般要求負(fù)倒棱且?guī)в兄匦外g圓切削刃；WC基硬質(zhì)合金刀片一般多采用中型鈍圓切削刃；TiC基硬質(zhì)合金的鈍圓切削刃參數(shù)則介于陶瓷刀片與WC基硬質(zhì)合金刀片兩者之間選擇。刀具材料目前二十三頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)工件材料的切削加工性也影響切削刃鈍圓半徑的合理數(shù)值。切削可加工性較好的有色金屬，如銅、鋁合金時(shí)，刀具刃區(qū)常采用輕型鈍圓切削刃或鋒刃。切削灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵時(shí)，由于其多孔性及其分布不均勻而產(chǎn)生沖擊，刀具刃區(qū)通常采用中型鈍圓切削刃。切削普通鋼材時(shí)，其刃區(qū)參數(shù)可根據(jù)含碳量確定。切削低碳鋼和大多數(shù)不銹鋼的刀具可采用輕型鈍圓切削刃。切削高硬度合金時(shí)，刀具刃區(qū)需要中型乃至重型鈍圓切削刃。工件材料目前二十四頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)在切削加工條件中，進(jìn)給量和切削刃鈍圓半徑rn也有一定關(guān)系。用WC基硬質(zhì)合金切削鋼材時(shí)，一般可取rn≤f/3。用Tic基硬質(zhì)合金刀片和涂層刀片時(shí)，可取rn≤f/l.5。rn過小時(shí)，切削刃容易產(chǎn)生裂紋和崩碎；但rn過大時(shí)，也會(huì)使切削刃嚴(yán)重?cái)D壓切削層而降低刀具壽命，并增大已加工表面冷硬程度，甚至引起振動(dòng)。切削加工條件目前二十五頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)2.前刀面形狀及其參數(shù)選擇前刀面形狀分平面型和斷屑前面型兩大類。在切削過程中金屬材料受到變形，如變形程度超過了材料的斷裂應(yīng)變，則切屑將自行折斷。但多數(shù)情況下，只靠切削過程中的變形還不能使切屑折斷，必須采用斷屑器使切屑得到附加的二次變形。目前二十六頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)在加工塑性材料時(shí)，為使切屑卷成螺旋形或折斷成C形，使之易于排出和清理，常在前刀面上制成卷斷屑槽。卷斷屑槽可作成直線圓弧型、直線型和全圓弧型三種。目前二十七頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)直線圓弧型和直線型斷屑槽適用于切削碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼等，0＝5～15。直線圓弧型的槽底圓弧半徑Rn和直線型的槽底角(180-)較小時(shí)，切屑卷曲半徑較小，切屑變形大，易于折斷，但此時(shí)切屑易堵塞在槽內(nèi)，會(huì)增大切削力，甚至造成崩刃。一般取Rn＝(0.4～0.7)Wn，(180-)＝110～130。全圓弧型適用于切削紫銅、不銹鋼等高塑性材料，0可增大至25～30。目前二十八頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)常用的前刀面形狀及刃區(qū)剖面參數(shù)切削刃口較鋒利，但強(qiáng)度較差，0不能太大，不易斷屑。各種高速鋼刃形復(fù)雜刀具及成形刀具，精加工鑄鐵、青銅等脆性材料的硬質(zhì)合金刀具。切削刃強(qiáng)度較好，但刀刃較鈍，切削變形大。硬脆刀具材料、加工高強(qiáng)度、高硬度（如淬火鋼）的車刀、銑刀、面銑刀等。目前二十九頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)比平前刀面可取較大前角且改善了卷屑和斷屑條件，但刃磨不如平前面簡便。各種高速鋼刀具，加工純銅、鋁合金等低強(qiáng)度、低硬度的硬質(zhì)合金刀具。目前三十頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)加工各種鋼材等塑性材料的硬質(zhì)合金車刀。加工鑄鐵等脆性材料用的硬質(zhì)合金、陶瓷刀具。零度倒棱，適用于高速鋼刀具。切削刃強(qiáng)度及抗沖擊能力增加，在同樣條件下允許采用較大的前角，提高了刀具壽命。目前三十一頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)適用于陶瓷等脆性材料刀具。切削刃強(qiáng)度及抗沖擊能力增加，且有一定的慰壓和消振作用。目前三十二頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)第二節(jié)后角及后面形狀的選擇一、后角的功用及合理后角后角的作用主要是：減小后面與過渡表面和已加工表面之間的摩擦；影響楔角0的大小，從而可配合前角調(diào)整切削刃的鋒利程度和強(qiáng)度。影響刀具耐用度和加工表面質(zhì)量。目前三十三頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)適當(dāng)增大后角可提高刀具耐用度．這是因?yàn)椋涸龃蠛蠼菚r(shí)能減小已加工表面彈性恢復(fù)層△h與后面的摩擦面積，從而減小后面摩擦與磨損。后角增大，楔角則減小，刀刃鈍圓半徑可以減小，切削刃鋒利，刀刃易切入工件，可減小工件表面的彈性恢復(fù)。在一定的后刀面磨損量VB下，后角較大時(shí)，所允許磨去的金屬體積較大。目前三十四頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)但后角過大時(shí)，將使楔角且過小，削弱切削刃強(qiáng)度，減小散熱體積而使刀具耐用度降低。所以，在一定條件下，后角也有一個(gè)對(duì)應(yīng)于最高刀具壽命的合理數(shù)值。目前三十五頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)主要取決于切削層公稱厚度hD(或進(jìn)給量f)的大小。合理后角的選擇當(dāng)hD(或進(jìn)給量f)很小時(shí)(精加工)，磨損主要發(fā)生在后刀面上，為減小磨損和增加切削刃的鋒利程度，宜取較大的后角。當(dāng)切削厚度很大時(shí)，前刀面上月牙洼磨損顯著，這時(shí)取較小后角可以增強(qiáng)切削刃和加大散熱體積。例如：高速鋼立銑刀，由于每齒進(jìn)給量很小，后角取到16，而圓片銑刀當(dāng)每齒進(jìn)給量為0.01mm時(shí)，后角取30。車刀后角的變動(dòng)范圍比前角要小。粗車時(shí)，因hD較大，為保證切削刃強(qiáng)度取較小后角(4

～8)；而精車時(shí)，hD較?。疄楸ＷC已加工表面質(zhì)量，取較大后角8～12。切斷刀的進(jìn)給量較小，且考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作后角的影響．宜取較大后角10～12。

目前三十六頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)刀具合理后角還與一些切削條件有關(guān)：

工件材料的強(qiáng)度、硬度較高時(shí)，為加強(qiáng)切削刃，宜取較小后角(0=5～7)。工件材料塑性較大，加工硬化嚴(yán)重時(shí)，為減小后刀面摩擦，應(yīng)取較大后角(10～12)。當(dāng)采用負(fù)前角刀具加工高硬度高強(qiáng)度材料時(shí)，宜采用較大后角(12～15)，工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)，為避免振動(dòng)，應(yīng)適當(dāng)減小后角。目前三十七頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)對(duì)于尺寸精度要求較高的刀具，宜取較小的后角。因?yàn)楫?dāng)徑向磨損量NB為定值時(shí)，較小的后角所允許磨損掉的刀具材料體積較多，故刀具耐用度較高。合理后角的選擇還應(yīng)考慮切削刃的運(yùn)動(dòng)軌跡。例如切斷刀愈接近工件中心，工作后角愈小，因此切斷刀的后角應(yīng)比外圓車刀大一些。在車削大螺距右旋螺紋時(shí)，左刀刃的后角應(yīng)比右刀刃的后角大一些。目前三十八頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)車刀的副后角一般取其等于主后角。切斷刀及切槽刀的副后角，由于受其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，只能取得很小，0=1～2。車刀的副后角目前三十九頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)二、后刀面形狀及選擇為減少刃磨后面的勞動(dòng)量，提高刃磨質(zhì)量，常把后面作成雙重后面，b1取l～3mm。

目前四十頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)為了在制造刃磨刀具時(shí)便于控制和保持其尺寸精度，同時(shí)在切削時(shí)也可起到支承、導(dǎo)向、穩(wěn)定切削過程和消振(產(chǎn)生摩擦阻尼)的作用。刃帶對(duì)已加工表面還會(huì)產(chǎn)生所謂“熨壓”作用，從而能有效降低已加工表面粗糙度值。沿主切削刃或副切削刃磨出后角為零的窄棱面。刃帶對(duì)定尺寸刀具沿后面(如拉刀)或副后面(如鉸刀、浮動(dòng)鏜刀、立銑刀等)磨出刃帶的目的是：刃帶寬度一般在0.05～O.3mm范圍內(nèi)，超過一定值后會(huì)增大摩擦，導(dǎo)致擦傷已加工表面，甚至引起振動(dòng)。目前四十一頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)它可以增加后刀面與加工表面的接觸面積，在切削時(shí)能產(chǎn)生同振動(dòng)位移方向相反的摩擦阻力，不僅可以減小振動(dòng)，也可對(duì)工件表面起一定的熨壓作用，從而提高加工表面質(zhì)量。沿著后刀面磨出負(fù)后角倒棱面，倒棱角01=-5～-10，倒棱面寬b1＝0.1～0.3mm。

消振棱這是車削細(xì)長軸和鏜孔時(shí)常采取的消振措施之一。

目前四十二頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)第三節(jié)主、副偏角及刀尖形狀的選擇一、主偏角對(duì)切削加工的影響1.對(duì)刀具耐用度影響很大。隨著主偏角減小，刀具耐用度提高。這是因?yàn)椋?/p>

當(dāng)背吃刀量ap和進(jìn)給量f相同時(shí)，主偏角的變化將改變切削層形狀，使切削層參數(shù)發(fā)生變化，從而影響切削刃上的負(fù)荷。當(dāng)主偏角Kr減小時(shí)，由于切削層公稱寬度bD(＝ap/sinKr)增加，切削層公稱厚度hD(=fsinKr)減小，使作用在主切削刃單位長度上的負(fù)荷減輕。目前四十三頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)主偏角減小，則刀尖角r增大，使刀尖強(qiáng)度提高，散熱體積增大。主偏角較小的刀具在切入時(shí)，最先與工件接觸處是遠(yuǎn)離刀尖的地方，因而可減少因切入沖擊造成的刀尖損壞。目前四十四頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)Kr1Kr’Kr2FpFf2．影響切削分力比值及切削層單位面積切削力

當(dāng)Kr減小時(shí)，由于hD減小，變形系數(shù)增大，使切削層單位面積切削力有所增大；在ap和f相同時(shí)，使切削功率有所增加。但更主要的是會(huì)使背向力Fp增大，容易引起工藝系統(tǒng)振動(dòng)。當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度不足時(shí)，會(huì)使刀具壽命降低。目前四十五頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)3．影響已加工表面質(zhì)量減小Kr進(jìn)可以使工件表面殘留面積高度減小，從而使已加工表面粗糙度值減小。4．影響斷屑效果、排屑方向增大Kr會(huì)使hD增厚，bD減小，有利于切屑折斷，有利于孔加工刀具使切屑沿軸向順利流出。目前四十六頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)粗加工時(shí)，硬質(zhì)合金車刀一般選用較大的主偏角(Kr＝60～75)，以利于減少振動(dòng)、斷屑和采用較大的切削深度。加工硬度高的材料，如冷硬鑄鐵和淬硬鋼時(shí)，在系統(tǒng)剛性好，切削深度不大時(shí)．取較小的主偏角(Kr＝10～30)，以利于提高刀具耐用度。二、合理主偏角的選擇原則目前四十七頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)，取較小的主偏角可提高刀具耐用度；剛性不足，加車削細(xì)長軸時(shí)，應(yīng)取大的主偏角，可取Kr＝90～93，以減小背向力ap，減少振動(dòng)。需要從中間切入及仿形加工的車刀，應(yīng)取較大主偏角；車階梯軸則需用Kr＝90的偏刀；要用一把刀加工外圓、端面和倒角時(shí)可取Kr＝45。目前四十八頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)副偏角Kr的大小主要影響刀具耐用度和已加工表面質(zhì)量。三、副偏角的作用及選擇1.副偏角Kr的作用減小副切削刃及副后面與已加工表面之間的摩擦。目前四十九頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)副偏角太小或太大刀具耐用度都不高，其存在著一個(gè)合理值。Kr對(duì)刀具耐用度的影響這是因?yàn)椋焊逼沁^小會(huì)增加參加切削工作的刀刃長度，增大副后刀面與已加工表面間的摩擦，同時(shí)也易引起振動(dòng)；而副偏角過大致使刀尖強(qiáng)度降低和散熱條件惡化，結(jié)果會(huì)使刀具耐用度降低。目前五十頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)在副偏角較小時(shí)，加工表面粗糙度值較小。Kr對(duì)加工表面質(zhì)量的影響這是因?yàn)椋簻p小副偏角可減小殘留面積高度，降低理論表面粗糙度值。目前五十一頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)2.合理副偏角Kr的選擇一般刀具的副偏角，在工藝系統(tǒng)剛性較好，不產(chǎn)生振動(dòng)的情況下，可選取較小的數(shù)值，如取Kr=5～10。精加工刀具的副偏角應(yīng)取得更小一點(diǎn)，必要時(shí)，可磨出一段Kr=0的修光刃，車刀的修光刃長度取為b＝(1.2～1.3)f，硬質(zhì)合金端銑刀的b＝(4～6)f。目前五十二頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)切斷刀和切槽刀由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，只能取很小的副偏角，Kr=1～3。目前五十三頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)四、刀尖形狀及尺寸選擇若采用減小主、副偏角的辦法增強(qiáng)刀尖，常會(huì)使背向力Fp增大，引起振動(dòng)。刀尖是切削刃上工作條件最惡劣、構(gòu)造最薄弱的部位，刀尖處強(qiáng)度差，散熱條件不好，故切削溫度高、易磨損。

強(qiáng)化刀尖可顯著提高刀具耐用度。同時(shí)刀尖部分的形狀對(duì)已加工表面的粗糙度值也有很大的影響。目前五十四頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)若在主、副刃之間磨出倒角刀尖，即具有直線切削刃的刀尖，既可使刀尖角r加大，增強(qiáng)了刀尖，又可不使背向力增加許多。刀尖處的過渡刃有：圓弧形過渡刃不僅可提高刀具耐用度，還可大大減小已加工表面粗糙度值，常在精加工車刀上采用。1．圓弧形過渡刃刀尖圓弧半徑對(duì)硬質(zhì)合金和陶瓷車刀一般可取r＝0.5～1.5mm，對(duì)高速鋼車刀可取r＝1～3mm。適當(dāng)增大r可減小刀具的磨損和破損；但r太大時(shí)，由于背向力Fp增大會(huì)引起振動(dòng)。目前五十五頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)2．直線形過渡刀粗加工時(shí)，切削深度較大，為減小背向力Fp和振動(dòng)，并使硬質(zhì)合金刀片能得到充分利用，通常采用較大的主偏角。但這時(shí)刀尖強(qiáng)度變差，散熱條件惡化。為解決這個(gè)矛盾，常常在刀尖處磨出直線過渡刃。過渡刃偏角一般取為Kr≈1/2Kr，過渡刃長度b＝0.5～2mm或b＝(1/4～1/5)ap。切斷刀的b≈1/4B。目前五十六頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)第四節(jié)斜角切削及刃傾角的選擇一、斜角切削的概念直角切削：刀具切削刃垂直合成切削運(yùn)動(dòng)方向的切削。切削刃垂直主運(yùn)動(dòng)速度方向，或刃傾角s＝0的切削。斜角切削：切削刃與合成切削運(yùn)動(dòng)方向不垂直的切削。切削刃不垂直主運(yùn)動(dòng)速度方向或刃傾角s≠0的切削。自由切削：當(dāng)只有一個(gè)切削刃進(jìn)行的切削。目前五十七頁\總數(shù)六十四頁\編于十二點(diǎn)二、刃傾角的功用1.控制切屑流出方向。外圓車刀刃傾角s對(duì)排屑方向的影響可見，在精車時(shí)，希望取正刃傾角(+s)，以使切屑流向待加工表面，防止纏繞和劃傷已加工表面。

目前五十八頁\總