刀具几何参数与刀具材料的合理选择 yxj资料课件.ppt

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1、刀具角度切削刃区的剖面型式刀面型式刃形刀具几何参数的合理选择几何参数基本内容1.前角的功用增大前角能减小切削变形和摩擦，降低切削力、切削温度，减少刀具磨损，改善加工质量，抑制积屑瘤等。但前角过大会削弱刀头强度和散热能力，容易造成崩刃。因而前角不能太小，也不能太大，应有一个合理数值。2.前角的选择原则（1）主要根据工件材料的性质选择（2）兼顾根据刀具材料的性质和加工性质表5-1是硬质合金车刀合理前角的参考值。一、刀具角度1．前角及前刀面的选择3.前刀面型式（图5-3前刀面型式）（1）正前角平面型如图5-3a所示，正前角平面型式的特点为：制造简单能获得较锋利的刃口，但强度低，传热能力差。一般用于精

2、加工刀具、成形刀具、铣刀和加工脆性材料的刀具。（2）正前角平面带倒棱型如图5-3b所示，倒棱是在主切削刃刃口处磨出一条很窄的棱边形成的。倒棱可以提高刀刃强度、增强散热能力，从而提高刀具耐用度。此时，切屑仍沿前刀面而不沿倒棱流出。倒棱型式一般用于粗切铸锻件或断续表面的加工。(3)正前角曲面带倒棱型如图5-3c所示，这种型式是在正前角平面带倒棱的基础上，为了卷屑和增大前角，在前刀面上磨出一定的曲面而形成的，常用于粗加工或精加工塑性材料的刀具。(4)负前角单面型当磨损主要发生在后刀面时，可制成如图5-3d所示的负前角单面型。此时刀片承受压应力，具有好的刀刃强度。因此，常用于切削高硬度（强度）材料和淬

3、火钢材料。但负前角会增大切削力(5)负前角双面型如图5-3e所示，当磨损同时发生在前、后两个刀面时制成负前角双面型，可使刀片的重磨次数增多。此时负前角的棱面应有足够的宽度，以保证切屑沿该棱面流出。3.前刀面型式（图5-3前刀面型式）1.后角的功用增大后角能减小后刀面与工件上加工表面间的摩擦，减少刀具磨损，还可以减小切削刃钝圆半径，使刀刃锋利，可减小工件表面粗糙度值。但后角过大会减小刀刃强度和散热能力。2.后角的选择原则后角主要根据切削厚度选择。表5-2是硬质合金车刀合理后角的参考值。3.副后角的选择副后角通常等于后角的数值。4.后刀面的型式（图5-4后刀面型式）(1)双重后角如图5-4a所示，

4、为了保证刃口强度，减小刃磨后刀面的工作量，常在车刀后刀面上磨出双重后角。(2)消振棱如图5-4b所示，为了增加后刀面与工件加工表面之间的接触面积，增加阻尼作用消除振动，可在后刀面上刃磨出一条有负后角的棱面，称为消振棱。(3)刃带如图5-4a所示，对一些定尺寸刀具，如拉刀、铰刀等，为便于控制外径尺寸，避免重磨后尺寸精度迅速变化，常在后刀面上刃磨出后角为零度的小棱边，称为刃带。刀具上的刃带起着使刀具稳定、导向和消振的作用。2．后角、副后角及后刀面的选择1.主、副偏角的功用主偏角κr影响切削分力的大小，增大κr，会使Ff力增加，Fp力减小；主偏角影响加工表面粗糙度值的大小，增大主偏角，加工表面粗糙度

5、值增大；主偏角影响刀具耐用度，增大主偏角，刀具耐用度下降；主偏角也影响工件表面形状，车削阶梯轴时，选用κr=90o，车削细长轴时，选用κr=75o～90o；为增加通用性，车外圆、端面和倒角时，可选用κr=45o。减小副偏角κr。，会增加副切削刃与己加工表面的接触长度，能减小表面粗糙度数值，并能提高刀具耐用度。但过小的副偏角会引起振动。2.主、副偏角的选择主偏角的选择原则是，在工艺系统刚度允许的情况下，选择较小的主偏角这样有利于提高刀具耐用度。在生产中，主要按工艺系统刚性选取,见表5-3。副偏角κr，主要是根据加工性质选取，一般情况下选取κr´=10°～15°精加工时取小值。特殊情况，如切断刀，

6、为了保证刀头强度，可选κr´=1o～2o。3．主、副偏角的选择1.刃倾角的功用(1)控制切屑的流向如图5-5所示(2)控制切削刃切入时首先与工件接触的位置如图5-6所示，(3)控制切削刃在切入与切出时的平稳性如图5-6所示，断续时，当刃倾角为零，切削刃与工件同时接触，同时切离，会引起振动；若刃倾角不等于零则切削刃上各点逐渐切入工件和逐渐切离工件，故切削过程平稳。(4)控制背向力与进给力的比值2.刃倾角的选择选择刃倾角时，应按照刀具的具体工作条件进行具体分析，一般情况可按加工性质选取。精车λs=0o～5o；粗车λs=0o～-5o；断续车削λs＝-30o～-45o；大刃倾角精刨刀λs＝75o～80

7、o。3．刃倾角的选择(1)控制切屑的流向如图5-5所示，当λS=0o时，切屑垂直于切削刃流出；λS为负值时，切屑流向已加工表面；λS为正值时，切屑流向待加工表面。(3)控制切削刃在切入与切出时的平稳性如图5-6所示，断续切削时，当刃倾角为零，切削刃与工件同时接触，同时切离，会引起振动；若刃倾角不等于零则切削刃上各点逐渐切入工件和逐渐切离工件，故切削过程平稳。1.直线过渡刃如图5-7a所示，过渡刃的