切削刀具及其材料.doc

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1、切削刀具及其材料第二节切削刀具及具材料一、切削刀具切削刀具的种类很多，形状各异，但它们的切削部分总是近似地以外圆车刀的切削部分为基础形态，所以，研究切削刀具时，总是以车刀为基础。1.车刀切削部分的组成(1)刀血前刀面：刀具上切屑流过的表血。主后刀面：与工件正在被切削加丁的表面（过渡表面）相对的刀面。副后刀面：与工件11切削加工的表面相对的刀面O（2）刀刃主切削刃：前刀血与主后刀血在空间的交线。副切削刃：前刀面与副后刀面在空间的交线。（3）刀尖指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。实际刀具的刀尖并非绝对尖锐，而是一小段曲线或直线，分别称为

2、修圆刀尖和倒角刀小人°1.车刀切削部分的主要角度刀具静止参考系：在刀具设计、制造、刃磨和测量几何参数时用的参考系，刀具工作参考系：用于规定刀具进行切削加工时几何参数的参考系，（1）刀具静止参考系：基面、切削平面、正交平面1）基血：过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向的平血，以"表示。2）切削平面：过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂玄于基面的平面，主切削平面以ps表示。3）正交平面：过切削刃选定点，并同时垂肓于基面和切削平面的平面，以po表示。4）假定工作平面：过切削刃选定点，垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面，以pr表示。（2）车刀的主要

3、角度如图1-7所示。假定主运动方向假定进給运动方向工件90*90•於车刀一戶切削刃选定点9（f乙7^切削平面卩$厶假定工作平面耳、正交平而P。底平面图1-6刀具静止参考系的平面图1-7车刀的主要角度1）主偏角kr：在基血屮测量的主切削平血与假定工作平血间的夹角。2）副偏角k，门在基血屮测量的副切削平血与假定工作平血间的夹角。主偏角主要影响切削层截血的形状和参数，影响切削分力的变化，并和副偏角一起影响L1加工表面的粗糙度；副佩角还有减小副后刀面与已加丁表血间摩擦的作用。当背吃刀量和进给量一定时，主偏角愈小，切削层公称宽度愈人而公称厚度愈小，即切下宽而

4、薄的切屑。这时，主切削刃单位长度上的负荷较小，并且散热条件较好，育利于刀具寿命的提高。切削平而b）副傍角对残出面积的形响图1-9主、副偏角对残留面积的影响图1-10前角的正与负由图1-9可以看岀，当主、副偏角小时，已加丁表面残留面积的高度he亦小，因而可减小表血粗糙度的值，并且刀尖强度和散热条件较好，有利于提高刀具寿命。但是，当主偏角减小时，背向力将增人，若加工刚度较差的工件（如车细长轴），则容易引起工件变形，并可能产生振动。主、副偏角应根据工件的刚度及加工要求选取合理的数值。一般车刀常用的主徧角有45o、60o、75°、90°等几种；副偏角为5

5、。〜15°,粗加工时取较大值。3）前角丫0：在正交平面中测量的前刀面与基面间的夹角。有正前角、零度前角和负前角，当取较人的前角时，切削刃锋利，切削轻快，即切削层材料变形小，切削力也小。但当前角过人时，切削刃和刀头的强度、散热条件和受力状况变差，将使刀具磨损加快，刀具寿命降低，甚至崩刃损坏。若取较小的前角，虽切削刃和刀头较强固，散热条件和受力状况也较好，但切削刃不够锋利，对切削加工不利。•前角的人小常根据丁•件材料、刀具材料和加工性质來选择。•工件材料强度、硬度较低时，应取较人前角，反之应収较小的前旳。・加工幫性材料时，应取较大前角，加丁■脆性材料时

6、，应取较小的前角。•刀具材料韧性好（高速钢），取较人前角，反Z（破质合金）取较小前角。•粗加丁吋，取较小前角，精加丁.时，取较人前角。4）后角a0：在正交平面中测量的后刀面与切削平而间的夹角。后角的主要作用是减少刀具后刀血与工件表血间的摩擦，并配合前角改变切削刃的锋利与强度。后角只能是正值，后角人，摩擦小，切削刃锋利。但后角过人，将使切削刃变弱，散热条件变差，加速刀具磨损。反Z,后角过小，虽切削刃强度增加，散热条件变好，但摩擦加剧。•后角的人小常根据加工的种类和性质來选择。•粗加工或工件材料较硬，后角取较小值；•工件材料越软、槊性越人，后角越人；•

7、工艺系统刚度较差时，适当减小后角；5）刃倾角Xs：在主切削平血屮测量的主切削刃与基面间的夹角，刃倾角也有正、负和零值之分。刃倾角主要影响刀头的强度、切削分力和排屑方向。负的刃倾角起到增强刀头的作用，但会使背向力增人，有可能引起振动，而且还会使切屑排向已加丁表面，划伤和拉毛已加工表面。因此，粗加工时为了增强刀头，入s常取负值；精加工时为了保护已加丁表面，入s常取正值或零度；车刀的刃倾角一•般在-5°〜+5°之间选取。有时为了提高刀具耐冲击的能力，入s可取较大的负值。（3）刀具的工作角度它是指在工作参考系屮定义的刀具角度。刀具T作角度考虑了合成运动和刀

8、具安装条件的影响。1）刀具安装位置对工作角度的影响：车外圆时，若刀尖高于工件的冋转轴线，则工作前角Y0e>Y0,而工作后角