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1、河北工业科技第17卷第4期第38页HEBEIJOURNALOFINDUSTRIALVol.17No.4P.38总第62期2000年SCIENCE&TECHNOLOGYSum622000文章编号:1008-1534(2000)04-0038-04大刃倾角外圆精车刀的工作原理及应用杜皓(河北师范大学职业技术学院机械系,河北石家庄050031)摘要:大刃倾角外圆精车刀有着显著的优点——加工表面粗糙度可达Ra0.4以下,“以车代磨”大大提高了生产效率。本文阐述了大刃倾角外圆精车刀的工作原理及实际应用实例。关键词:大刃倾角;外圆精车刀;工作原理中图分类号:TG712文献标识码:A1大刃倾
2、角外圆精车刀的工作原理1)用大刃倾角精车刀加工工件时,若略去走刀运动的影响,其加工表面为一单叶双曲面。由图1,M为BC上任意一点,M(x,y,z)在ZOY坐标面上投影为M(y,z),则单叶双曲面的方程式为图2加工表面轴向截形22222Y+Z-(xtgs+r)=0(1)式中:r为已加工表面的半径;令Y=0便得加工表面轴向截形的方程式s为车刀的刃倾角。为222Z=±xtgs+r(2)方程式(2)的图形如图2所示。从图2可知,大刃倾角车刀加工工件时与圆弧刃精车刀加工工件极为相似。AB段为主切削刃,B点为“刀尖”,BD段为副切削刃。在副切削刃上f从B点算起,长度为的
3、一段BC为修光刃。2此外,用大刃倾角车刀加工工件时,刃口锋利,切屑法向变形小,这些都有利于降低加工表面图1单线双曲面形成示意图粗糙度。2)为了表征大刃倾角精车刀的修光作用,收稿日期:1999-11-17;责任编辑:卞铜身作者简介:杜皓(1970年生),女,河北蠡县人,助教。根据图3便可计算出其所相当的圆弧刃精车刀第4期杜皓大刃倾角外圆精车刀的工作原理及应用39的圆弧半径R刀及加工表面残留面积的计算高剖面内测量的相对走刀方向转动前后的主刃投度H计。影之间的夹角)改变修光刃上各点相对于工件中心的位置,因而可以获得较小的副后角甚至使其为负值,如图4所示。主刃后仰角的大小可用下式计
4、算:sinftg=。(5)tgs图3大刃倾角外圆精车刀切削过程简化视图图4后仰角的产生示意图2Z1ap应用实例:工件为45号钢,D=24.2mm,R刀=+。2ap2刀具角度:!N=15°,N=0°,s=75°;切削用量:式中:Z1可由视图a,b计算出来:n=1200r/min,ap=0.10mm,f=0.08mm/22BCR-rr。加工时刀具转动角度f=1°25′,此时主刃的Z1==,tgstgs后仰角=0°23′,故使修光刃段的副后角从+将Z1代入上式后得:0°23′减小到-0°18′,在修光刃的挤压作用下,22R-rap工件表面粗糙度稳定在Ra1.6~Ra0.
5、8。R刀=2+。(3)2aptgs2用圆弧刀具加工工件外圆时,加工表面残2大刃倾角精车刀的特点2f留面积的计算高度近似式为:H计,将8R刀采用大的正刃倾角,刀尖位于主切削刃的此式代入(3)式略去ap项后可得:最高点,切削时,刀刃逐渐切入,使切削平稳,切222屑流向待加工表面,不易擦伤已加工表面;同时ftgsH计=4(d+a。(4)由于流屑方向改变,刀具的实际前角显著变大,p)使切削力减小,切削轻快。除此之外,大的正刃式中:d为已加工表面直径,d=2r。倾角车刀切削时,切削速度不再垂直于切削刃,与一般的外圆精车刀相比,大刃倾角外圆而是沿着切削刃方向有一个分速度,刀刃除精
6、车刀的加工表面残留面积计算高度要小得“切”之外,还有“割”的作用,所以刀很容易切多。入,而且切深小到0.01mm也能切下来,也就3)为了降低大刃倾角外圆精车刀的表面是说,大刃倾角外圆精车刀可以实现微量进给,粗糙度,我们使修光刃在切削过程中产生熨平这一点对硬质合金刀具是有特殊意义的,因为作用。方法如下:用法向后角N=0的大刃倾角一般情况下,硬质合金刀具不易磨的锋利。车刀,在加工时使后刀面相对于走刀方向旋转总之,使用大刃倾角外圆精车刀可以进行一个f角,使主刃产生一个后仰角,(在切深40河北工业科技第17卷高速精车,生产率高,也可以实现以车代磨,工用刀片材料为YW2的75°大刃倾
7、角高速精车件表面粗糙度可达Ra0.4以下。刀加工,切削用量:Vc=80m/min,f=0.1图5为机械夹固式75°刃倾角外圆精车刀。mm/r,ap=0.05~0.1mm。结果一个小时就能该刀结构特点是:机械夹固小刀体,刃倾角可根车好一根,表面粗糙度达Ra1.6~Ra0.8,大大据不同加工情况和进给量进行调节;采用机械地提高了生产效率。夹固式刀片,可避免因焊接造成的裂纹,刀片耐3.2加工平面用度高。刀杆为45号钢,刀片材料为YT30硬质合金。图7J44y-160液化气高压截止阀阀座图7为石家庄