第十章刀具合理几何参数的选择课件.ppt
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1、第十章 刀具合理几何参数的选择,第一节 前角及前刀面形状的选择,第二节 后角的选择,第四节 刃倾角的选择,第三节 主偏角、副偏角及刀尖形状的选择,合理选择刀具几何参数,刀具合理几何参数的基本内容 1、刀具的切削角度:前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等。问题:倒棱、消振棱、修光刃的区别?2、刀具合理几何参数的概念:指在保证质量的前提下,能够获得最高刀具耐用度,达到提高效率或降低生产成本的几何参数。下面将就每个因素进行分析:,一、前角的功用及选择1)增大前角,可以减小切屑变形,减小切削热,提高刀具耐用度;2)增大前角会使楔角减小,降低了刀刃强度,易崩刃;同时减小了导体的散热面积,降低刀具耐用度。
2、合理的前角opt,主要取决于刀具材料和工件材料的种类及性质。,第一节 前角及前刀面形状的选择,1、刀具材料的强度及韧性较高时,可选用较大的前角;,第一节 前角及前刀面形状的选择,刀具的合理前角,2、刀具的前角还取决于工件材料的种类和性质从图10-2可以看出:加工不同的工件材料刀具的合理耐用度是不同的:软钢最大,中硬钢次之,铸铁最小。说明:1)加工塑性材料时,应 选用较大的前角;加工脆性材料(如铸铁等)时,应选用较小的前角。加工钢件时,宜选用较大的前角,一般取1020 加工铸铁时,选用较小的前角,一般取5152)工件材料强度或硬度较小时,宜选用较大的前角。,第一节 前角及前刀面形状的选择,3)用
3、硬质合金加工强度很大的钢件或淬硬钢,特别是断续切削时,常采用副前角(-5-20)但副前角会增大切削力(特别是Fy力)和能量,易引起机床振动,只有在工件材料强度和硬度很高,切削时冲击很大时,才采用副前角。加工一般脆性材料时,这类材料一般抗压强度大于抗拉强度,用正前角即容易切削,不用副前角。,第一节 前角及前刀面形状的选择,3、合理选择前角,还应考虑一些具体的加工条件1)粗加工时,特别在断续切削时,采用较小的前角;2)精加工时,采用较大的前角。3)工艺系统较差,或电机功率不足时,采用较大的前角;4)自动化机床上,为使切削性能稳定,宜采用小一些的前角。,第一节 前角及前刀面形状的选择,二、倒棱及其参
4、数的选择,第一节 前角及前刀面形状的选择,目的:增强切削刃、减小刀具破损。同学们注意:倒棱、修光刃和消振棱的区别。,二、倒棱及其参数的选择1、倒棱的主要作用是:增强切削刃,减小刀具破损。2、另外,刀具倒棱处楔角增大,散热条件改善。3、倒棱的宽度,一般与切削厚度或进给量有关,通常取b1=0.21.0mm,或b1=(0.30.8)f。(补充工艺知识,RUS110工艺讲解)粗加工时取大值,精加工时取小值。4、由于副倒棱增强了切削刃,所以可相对采用较大的前角。5、副倒棱较宽时,使 切屑完全沿倒棱流出,则副倒棱起到了副前角的作用。,第一节 前角及前刀面形状的选择,二、倒棱及其参数的选择6、进给量很小时(
5、f0.3mm/r)的精加工刀具,不宜磨出倒棱;7、加工铸铁、铜合金等脆性材料时的刀具,以及形状复杂的成形刀具,一般不磨出倒棱;8、在断续切削时,可以增大钝圆半径,以提高刀具的寿命。钝圆同时还起到对易加工表面切挤烫压作用及消振作用,对提高易加工表面粗糙度有利。,第一节 前角及前刀面形状的选择,三、带卷屑槽的前刀面形状及其参数的选择,第一节 前角及前刀面形状的选择,三、带卷屑槽的前刀面形状及其参数的选择为了控制切屑的形状,常在前刀面上磨出卷屑槽,如上图所示。卷屑槽的分类:a 直线圆弧形;b 直线形;c 全圆弧形1、直线圆弧形:圆弧半径Rn较小时,切屑变形大,易于折断;但太小时,切屑易于堵塞在槽内,
6、增大切削力,造成崩刃。一般情况下,Rn=(0.40.7)Wn,第一节 前角及前刀面形状的选择,三、带卷屑槽的前刀面形状及其参数的选择2、直线形卷屑槽直线形卷屑槽的槽底角,对切屑的卷曲变形由直接的影响。一般取槽底角等于 1101303、全圆弧形卷屑槽可获得较大的前角,而不至于使切削刃部分强度影响很大。4、卷屑槽长度Wn对切屑变形影响很大影响:Wn小,易断屑,太小,切屑飞溅;Wn大,不易断屑。一般取Wn=(710)f,第一节 前角及前刀面形状的选择,后角数值合理与否直接影响已加工表面的质量、刀具使用寿命和生产率。后角的功用 影响后刀面与加工表面之间的摩擦 影响加工工件的精度 影响刀具耐用度和刃口的
7、强度,第二节 后角的选择,一、增大后角,可提高刀具耐用度的原因1、增大后角,可减小弹性恢复层与后到面的接触长度,因而减小后刀面的摩擦与磨损;2、后角增大,楔角减小,刀刃钝圆半径减小,可减小工件表面的弹性恢复;3、在磨损标准VB一定的情况下,后角的增大,可使刀具磨去较大体积的刀具材料,因而增加了刀具寿命。后角太大时,由于楔角的减小,将消弱切削刃的强度。如下图所示,第二节 后角的选择,第二节 后角的选择,二、决定后角大小的主要因素 后角的大小,主要取决于切削厚度,或进给量。,第二节 后角的选择,从图中可以看出:硬质合金刀具比高速钢刀具后角要大:主要是考虑对刀具的强度的影响。,二、决定后角大小的主要
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