硬质合金车刀几何角度选择原则.doc

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1、●硬质合金车刀合理前角、后角的参考值 (1)前角的选择    增大前角，可减小切削变形，从而减小切削力、切削热，降低切削功率的消耗，还可以抑制积屑瘤和鳞刺的产生，提高加工质量。但增大前角，会使楔角减小、切削刃与刀头强度降低，容易造成崩刃，还会使刀头的散热面积和容热体积减小，使切削区局部温度上升，易造成刀具的磨损，刀具耐用度下降。    选择合理的前角时，在刀具强度允许的情况下，应尽可能取较大的值，具体选择原则如下：    1)加工塑性材料时，为减小切削变形，降低切削力和和切削温度，应选较大的前角，加工脆性材料时，为增加刃口强度，应取较小的前角。工件的强度低，硬度低，

2、应选较大的前角，反之，应取较小的前角。用硬质合金刀具切削特硬材料或高强度钢时，应取负前角。    2)刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较高时，应取较大的前角。如高速钢刀具的前角比硬质合金刀具的前角要大；陶瓷刀具的韧性差，其前角应更小。    3)粗加工、断续切削时，为提高切削刃的强度，应选用较小的前角。精加工时，为使刀具锋利，提高表面加工质量，应选用较大的前角。当机床的功率不足或工艺系统的刚度较低时，应取较大的前角。对于成形刀具和在数控机床、自动线上不宜频繁更换的刀具，为了保证工作的稳定性和刀具耐用度，应选较小的前角或零度前角。(2)后角的选择    增大后角，可减小刀

3、具后刀面与已加工表面间的摩擦，减小磨损，还可使切削刃钝圆半径减小，提高刃口锋利程度，改善表面加工质量。但后角过大，将削弱切削刃的强度，减小散热体积使散热条件恶化，降低刀具耐用度。实验证明，合理的后角主要取决于切削厚度。其选择原则如下：    1)工件的强度、硬度较高时，为增加切削刃的强度，应选较小后角。工件材料的塑性、韧性较大时，为减小刀具后刀面的摩擦，可取较大的后角。加工脆性材料时，切削力集中在刃口附近，应取较小的后角。    2)粗加工或断续切削时，为了强化切削刃，应选较小的后角。精加工或连续切削时，刀具的磨损主要发生在刀具后刀面，应选用较大的后角。    3)

4、当工艺系统刚性较差，容易出现振动时，应适当减小后角。在一般条件下，为了提高刀具耐用度，可增大后角，但为了降低重磨费用，对重磨刀具可适当减小后角。    为了使制造、刃磨方便，一般副后角等于主后角。下表1给出了硬质合金车刀合理后角的参考值。表1硬质合金车刀合理前角、后角的参考值工件材料种类合理前角γ0参考值/（°）合理后角α0参考值/（°）粗车精车粗车精车低碳钢20～2525～308～1010～12中碳钢10～1515～205～76～8合金钢10～1515～205～76～8淬火钢-15～-58～10不锈钢（奥氏体）15～2020～256～88～10灰铸铁10～155～

5、104～66～8铜及铜合金（脆）10～155～106～86～8铝及铝合金30～3535～408～1010～12钛合金(σb≤1.177Gpa)5～1010～15注：粗加工用的硬质合金车刀，通常都有负倒棱及负刃倾角。●车刀主偏角的选择原则与参考值：工艺系统的刚度较好时，主偏角可取小值，如Kr=30o~45o，在加工高强度，高硬度的工件时，可取Kr=10o~30o，以增加刀头的强度。当工艺系统的刚度较差或强力切削时，一般取Kr=60o~75o。车削细长轴时，为减小径向力，取Kr=90o～93o。在选择主偏角时，还要视工件形状及加工条件而定，如车削阶梯轴时，可取Kr=90

6、o，用一把车刀车削外圆、端面和倒角时，可取Kr=45o~60o。●车刀 副偏角的选择原则与参考值：    主要根据工件已加工表面的粗糙度要求和刀具强度来选择，在不引起振动的情况下，尽量取小值。精加工时，取Kr′=5o～10o；粗加工时，取Kr′=10o～15o。当工艺系统刚度较差或从工件中间切入时，可取Kr′=30o～45o。在精车时，可在副切削刃上磨出一段Kr′=0o、长度为(1.2～1.5)f(进给量)的修光刃，以减小已加工表面的粗糙度值。 总之，对于主、副偏角在一般情况下，只要工艺系统刚度允许，应尽量选取较小的值。●车刀刃倾角的选择原则与参考值：    加工钢

7、件或铸铁件时，粗车取λs=-5°～0°，精车取λs=0°～5°；有冲击负荷或断续切削取λs=-15°～-5°。加工高强度钢、淬硬钢或强力切削时，为提高刀头强度取λs=-30°～-10°。微量切削时，为增加切削刃的锋利程度和切薄能力，可取λs=45°～75°。当工艺系统刚度较差时，一般不宜采用负刃倾角，以避免径向力的增加。