刀具的標注角度

2019-07-0610:37:53刀具的標注角度已關閉評論

刀具的標注角度是在假定運動條件和安裝條件下,在刀具標注角度的參考系中確定的。車刀的5個主要標注角度是前角、后角、主偏角、副偏角和刃傾角,如圖5.1.10所示。

圖5.1.9 車刀的主剖面參考

圖5.1.10 車刀的主要角度

1)前角γo

在主剖面中測量的前刀面與基面之間的夾角。通過選定點的基面位于刀頭實體之外時,γo規定為正值;位于刀頭實體之內時,則γo規定為負值。前角的大小對切削難易程度影響很大。增大前角可使刀具鋒利,切削輕快。但前角過大,則會使刀刃和刀尖的強度下降,刀具導熱體積減小,從而影響刀具使用壽命。

前角γo的大小選擇與工件材料、加工要求及刀具材料有關。加工塑性材料時前角應選得大些,加工脆性材料時應選得小些;工件材料的強度低、硬度低,前角應選得大些,反之應選得小些,甚至選零度或負值;精加工時前角應選得大些,粗加工時應選得小些;刀具材料韌性好(如高速鋼)前角可選得大些,而刀具材料韌性差(如硬質合金)應選得小些。例如,用硬質合金車刀切削鋼件,γo可取10°~20°;切削灰鑄鐵,γo可取5°~15°;切削鋁及鋁合金,γo可取25°~35°;切削高強度鋼,γo取- 5°左右。

2)后角αo

在主剖面中測量的主后刀面與切削平面之間的夾角。

后角αo的作用是為了減小主后刀面與工件之間的摩擦以及主后刀面的磨損。但后角αo過大,刀刃強度下降,刀具導熱體積減小,反而會加快主后刀面的磨損。

粗加工和承受沖擊載荷的刀具,為了使刀刃有足夠的強度,后角αo可選得小些,一般取為4°~6°;精加工時因切深較小,刀刃不易損壞,為保證加工的表面質量,后角αo選得大些,一般取為8°~12°。

3)主偏角κr

在基面中測量的主切削刃在基面上的投影與假定進給方向之間的夾角。

主偏角κr的大小影響刀具壽命和切削分力的大小。如圖5.1.11所示,在切深和進給量相同的情況下,改變主偏角的大小可以改變切削厚度和切削寬度。減小主偏角使主切削刃參加切削的長度增加,切屑變薄,刀刃單位長度上的切削負荷減輕,同時加強了刀尖,增大了散熱面積,因而使刀具壽命提高。如圖5.1.12所示,主偏角κr的大小還影響切削分力的大小。減小主偏角會使刀具作用在工件上的切深抗力增大,當加工剛性較弱的工件時,容易引起工件的變形和震動。

主偏角的大小應根據加工對象正確選取,車刀常用的主偏角有45°,60°,75°,90°幾種。

圖5.1.11 主偏角對切削寬度和厚度的影響

圖5.1.12 主偏角對切深抗力的影響

4)副偏角

在基面中測量的副切削刃在基面上的投影與假定進給反方向的夾角。副偏角的作用是為了減小副切削刃與工件已加工表面之間的摩擦,以防止切削時產生震動。副偏角的大小影響刀尖強度和已加工表面的粗糙度。如圖5.1.13所示,在切深、進給量一定的情況下,減小副偏角可使殘留面積減小,表面粗糙度降低。

圖5.1.13 副偏角對殘留面積的影響

副偏角′的大小在不產生摩擦和震動的條件下,主要依據表面粗糙度的要求來選取,一般為5°~15°,粗加工′取較大值,精加工取較小值。

5)刃傾角λs

在切削平面中測量的主切削刃與基面之間的夾角。當刀尖是切削刃上最高點時,規定λs為正值;刀尖是切削刃上最低點時,規定λs為負值。

刃傾角λs主要影響刀尖的強度和切屑流動的方向。如圖5.1.14所示,λs= 0°時,切屑向著與主切削刃垂直的方向流動;λs>0°時,切屑向著待加工表面方向流動;λs<0°時,切屑向著已加工表面方向流動。

粗加工時為了增強刀尖強度,常取λs<0°;精加工時為了防止切屑劃傷已加工表面,常取λs>0°或λs= 0°。車刀的刃傾角一般在- 5°~+ 5°之間選取。斷續切削時,為了提高刀具的耐沖擊能力,λs可在- 5°~- 15°之間選取。

圖5.1.14 刃傾角對排屑方向的影響