刀具合理幾何參數(shù)選擇

1、1第十章第十章刀刀 具具 合合 理理 幾幾 何何 參參 數(shù)數(shù) 選選 擇擇金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：2基本概念基本概念：刀具幾何參數(shù)含義刀具幾何參數(shù)含義：n刀具的切削角度刀具的切削角度n刀面形式刀面形式n切削刃形狀切削刃形狀“合理合理”含義含義： 在保證加工質(zhì)量的前提下，有最高的耐在保證加工質(zhì)量的前提下，有最高的耐用度、高的切削效率、低的生產(chǎn)成本。用度、高的切削效率、低的生產(chǎn)成本。金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：3前角及前刀面的選擇前角及前刀面的選擇前角功用前角功用：n決定著切削刃的鋒利程度；決定著切削刃的鋒利程度；n影響切削刃的強(qiáng)固程度；影響切削刃的強(qiáng)固程度；

2、n切屑的變形；切屑的變形；n切削力、切削功率的大小；切削力、切削功率的大?。籲切削溫度的高低；切削溫度的高低；n刀具的耐用度。刀具的耐用度。金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：4刀具合理前角選擇刀具合理前角選擇刀具合理前角刀具合理前角一定條件下，刀具耐用度最大的前角。一定條件下，刀具耐用度最大的前角。取決于刀具材料、工件材料、加工條件。取決于刀具材料、工件材料、加工條件。選擇選擇1、刀具材料的、刀具材料的強(qiáng)度及韌性較高強(qiáng)度及韌性較高時(shí)，可選擇較大時(shí)，可選擇較大前角；前角；韌性高韌性高前角較大前角較大金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：5刀具合理前角選擇刀具合理前角選擇2.加

3、工塑性材料加工塑性材料時(shí)，應(yīng)選擇較大時(shí)，應(yīng)選擇較大前角，加工脆性前角，加工脆性材料應(yīng)選較小前材料應(yīng)選較小前角；角；n塑性材料塑性材料大前角大前角金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：6刀具合理前角選擇刀具合理前角選擇3、工件材料的硬度和強(qiáng)度較低時(shí)，選較大、工件材料的硬度和強(qiáng)度較低時(shí)，選較大正前角；正前角；n材料強(qiáng)度較低時(shí)，較大正前角材料強(qiáng)度較低時(shí)，較大正前角n材料強(qiáng)度硬度高材料強(qiáng)度硬度高小正前角小正前角金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：7刀具合理前角選擇刀具合理前角選擇從受力情況考慮：從受力情況考慮：n材料強(qiáng)度硬度高、且用硬質(zhì)合金刀材料強(qiáng)度硬度高、且用硬質(zhì)合金刀 小前角、零

4、前小前角、零前角或負(fù)前角角或負(fù)前角n斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)選擇負(fù)前角；斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)選擇負(fù)前角；n但加工脆性金屬但加工脆性金屬正前角正前角金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：8刀具合理前角選擇刀具合理前角選擇 選擇零前角選擇零前角或負(fù)前角應(yīng)慎重：或負(fù)前角應(yīng)慎重：易引起振動(dòng)易引起振動(dòng) 金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：9刀具合理前角選擇刀具合理前角選擇4.4.選擇前角還應(yīng)考慮加工條件：選擇前角還應(yīng)考慮加工條件：n粗加工粗加工較小前角；較小前角；n精加工精加工較大前角（以求鋒利、減小較大前角（以求鋒利、減小 變形、降低表面粗糙度數(shù)值）；變形、降低表面粗糙度數(shù)值）；n工藝系統(tǒng)差工藝系統(tǒng)

5、差較大前角；較大前角；n自動(dòng)機(jī)加工自動(dòng)機(jī)加工較小前角（以求穩(wěn)定）較小前角（以求穩(wěn)定） 金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：10倒棱及其參數(shù)的選擇倒棱及其參數(shù)的選擇倒棱作用倒棱作用n增強(qiáng)切削刃，減小刀具破損；增強(qiáng)切削刃，減小刀具破損；n改善散熱條件改善散熱條件倒棱形式：倒棱形式：金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：11倒棱及其參數(shù)的選擇倒棱及其參數(shù)的選擇倒棱選用倒棱選用：1、用硬質(zhì)合金車刀切削力帶硬皮的工件時(shí)，、用硬質(zhì)合金車刀切削力帶硬皮的工件時(shí)，倒棱應(yīng)相應(yīng)增大；倒棱應(yīng)相應(yīng)增大；2、對于進(jìn)給量很小的精加工刀具，不宜磨、對于進(jìn)給量很小的精加工刀具，不宜磨出倒棱；出倒棱；3、加工

6、鑄鐵、銅合金等脆性材料的刀具，、加工鑄鐵、銅合金等脆性材料的刀具，也不磨倒棱。也不磨倒棱。金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：12后角的選擇后角的選擇后角的作用：后角的作用：n影響刀具后刀面與加工表面之間的摩擦；影響刀具后刀面與加工表面之間的摩擦；n影響作用在刀具后刀面上的力；影響作用在刀具后刀面上的力；n影響刀具的耐用度；影響刀具的耐用度；合理加大后角可提高刀具的耐用度合理加大后角可提高刀具的耐用度n加大后角可減少彈性恢復(fù)層與后刀面的接觸長度；加大后角可減少彈性恢復(fù)層與后刀面的接觸長度；n加大后角相當(dāng)于刀尖角減小，刀刃易切入工件；加大后角相當(dāng)于刀尖角減小，刀刃易切入工件；n加大后角

7、相當(dāng)于相同的加大后角相當(dāng)于相同的VB值時(shí)，刀磨損體積大值時(shí)，刀磨損體積大金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：13后角的選擇后角的選擇合理加大后角可提高刀具的耐用度合理加大后角可提高刀具的耐用度n加大后角相當(dāng)于相同的加大后角相當(dāng)于相同的VB值時(shí)，刀磨損體積大值時(shí)，刀磨損體積大（但自動(dòng)機(jī)以（但自動(dòng)機(jī)以NB值為衡量磨鈍標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不適用）值為衡量磨鈍標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不適用）金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：14后角的選擇后角的選擇1.合理的后角選擇取決于切削厚度（或進(jìn)合理的后角選擇取決于切削厚度（或進(jìn)給量）給量）：切削厚度小時(shí)，取較大后角，大時(shí)，取較小后角切削厚度小時(shí)，取較大后角，大時(shí)，取較小

8、后角；車刀：f 0.25mm/r 后角o=1012f 0.25mm/r 后角o =58金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：15后角的選擇后角的選擇2、工件材料硬度高時(shí)，取較小后角；、工件材料硬度高時(shí)，取較小后角；一般情況一般情況o o=5=57 （加工鋼和鑄鐵時(shí)（加工鋼和鑄鐵時(shí) o o=4=46 ）易產(chǎn)生加工硬化時(shí)易產(chǎn)生加工硬化時(shí) （如高溫合金）（如高溫合金） o o= =1015 加工鈦合金時(shí)加工鈦合金時(shí) ，為減小接觸面積，為減小接觸面積 o o= =1012金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：16后角的選擇后角的選擇3、工藝系統(tǒng)剛性差時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小后角；、工藝系統(tǒng)剛性差

9、時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小后角；4、對于尺寸精度要求較高的刀具，宜取較小的、對于尺寸精度要求較高的刀具，宜取較小的后角。后角。金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：17后角的選擇后角的選擇3、工藝系統(tǒng)剛性差時(shí)，易出現(xiàn)振動(dòng)，應(yīng)適、工藝系統(tǒng)剛性差時(shí)，易出現(xiàn)振動(dòng)，應(yīng)適當(dāng)減小后角；當(dāng)減小后角；注意消振棱的應(yīng)用注意消振棱的應(yīng)用金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：18后角的選擇后角的選擇4、對于尺寸精度、對于尺寸精度要求較高的刀具，要求較高的刀具，宜取較小的后角宜取較小的后角。切斷刀負(fù)后角一般等于主后角切斷刀負(fù)后角一般等于主后角其值也較小其值也較小o o = = o o =1 =12金屬切削原理金屬

10、切削原理 答疑信箱：答疑信箱：19主偏角的選擇主偏角的選擇主偏角的作用主偏角的作用：1.影響刀具耐用度（主偏角減小刀具耐用度得到提高，影響刀具耐用度（主偏角減小刀具耐用度得到提高，有例外）有例外）考慮點(diǎn)：單位切削刃長度負(fù)荷考慮點(diǎn)：單位切削刃長度負(fù)荷 刀具強(qiáng)度體積加大刀具強(qiáng)度體積加大 刀具散熱體積情況刀具散熱體積情況 與工件的最先接觸點(diǎn)與工件的最先接觸點(diǎn) 2.影響切削分力影響切削分力Fy（主偏角減小，切削分力（主偏角減小，切削分力Fy增大，引起振動(dòng)可能增大）增大，引起振動(dòng)可能增大）3.影響已加工表面粗糙度數(shù)值影響已加工表面粗糙度數(shù)值金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：20主偏角的選擇主

11、偏角的選擇1.系統(tǒng)剛度很好，切深較小，切硬度較高材料系統(tǒng)剛度很好，切深較小，切硬度較高材料rr =10=10302.系統(tǒng)剛度較好，切深較小，切硬度較高材料系統(tǒng)剛度較好，切深較小，切硬度較高材料rr =30=30453.切削時(shí)帶有沖擊切削時(shí)帶有沖擊rr =60=60754.切削細(xì)長軸切削細(xì)長軸rr =90=9093金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：21副偏角的選擇副偏角的選擇副偏角的作用n影響已加工表面質(zhì)量影響已加工表面質(zhì)量n影響刀具耐用度影響刀具耐用度 （減小副偏角（減小副偏角會增加副切削刃參加工作長會增加副切削刃參加工作長度度刀具與工件磨擦刀具與工件磨擦振動(dòng)加大振動(dòng)加大但副偏角過

12、大但副偏角過大刀具強(qiáng)度降低刀具強(qiáng)度降低散熱條件散熱條件差差刀具耐用度降低）刀具耐用度降低）金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：22副偏角的選擇副偏角的選擇系統(tǒng)剛度較好，不產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)系統(tǒng)剛度較好，不產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)粗車：粗車：rr =10 =1015 精車：精車：rr =5 =510 切斷刀：切斷刀： rr =1 =13 修光刃的應(yīng)用修光刃的應(yīng)用金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：23刀尖的形狀及選擇刀尖的形狀及選擇刀尖（刀尖（過渡刃）的作用過渡刃）的作用n影響已加工表面質(zhì)量（表面粗糙度）影響已加工表面質(zhì)量（表面粗糙度）n影響刀具耐用度影響刀具耐用度刀尖過渡刃形式：刀尖過渡刃形式：

13、1、圓弧形過渡刃圓弧形過渡刃（常用于精加工）（常用于精加工） 2、直線形過渡刃直線形過渡刃 （常用于粗加工）（常用于粗加工）金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：24刀尖的形狀及選擇刀尖的形狀及選擇圓弧形過渡刃刀尖圓弧半徑對磨損、抗崩刃影響圓弧形過渡刃刀尖圓弧半徑對磨損、抗崩刃影響金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：25刃傾角的選擇刃傾角的選擇刃傾角的作用：1、控制切屑流出方向：、控制切屑流出方向：精車時(shí)，為避免切屑擦傷已加工表面，則常取正刃傾角精車時(shí)，為避免切屑擦傷已加工表面，則常取正刃傾角。金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：26刃傾角的作用2、影響刀頭強(qiáng)度和斷續(xù)切削時(shí)切削刃上受沖擊的位置；、影響刀頭強(qiáng)度和斷續(xù)切削時(shí)切削刃上受沖擊的位置；粗加工及沖擊較大的加工中，常采用負(fù)刃傾角粗加工及沖擊較大的加工中，常采用負(fù)刃傾角金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：27刃傾角的作用3、影響切削刃的鋒利程度、影響切削刃的鋒利程度斜角切削時(shí)，斜角切削時(shí)，使刀具更鋒利使刀具更鋒利金屬切削原理金屬切削原理 答疑信箱：答疑信箱：28刃傾角的作用3、影響切削刃的鋒利程度、影響切削刃的鋒利程度斜角切削時(shí)：斜角切削時(shí)：n會使刀具工作