切削參數(shù)選擇ppt課件

1、切削參數(shù)的選擇切削參數(shù)的選擇v2.3.1 刀具幾何角度刀具幾何角度v1刀具根本概念刀具根本概念:v、刀具切削部分組成、刀具切削部分組成:v前刀面前刀面A切屑沿其流出切屑沿其流出的外表。的外表。v主后刀面主后刀面A與過渡外表與過渡外表相對的面。相對的面。v副后刀面副后刀面A與已加工與已加工外表相對的面。外表相對的面。v主切削刃主切削刃 前刀面與主后前刀面與主后刀面相交構成的刀刃。刀面相交構成的刀刃。v副切削刃副切削刃前刀面與副后前刀面與副后刀面相交構成的刀刃。刀面相交構成的刀刃。車刀的切削部分 v正交平面參考系時各正交平面參考系時各參考面參考面 :(右圖右圖)v基面基面pr過切削刃過切削刃選定點

2、平行或垂直刀選定點平行或垂直刀具安裝面具安裝面(或軸線或軸線)的的平面。平面。v切削平面切削平面ps過切過切削刃選定點與切削刃削刃選定點與切削刃相切并垂直于基面的相切并垂直于基面的平面。平面。v正交平面正交平面po過切過切削刃選定點同時垂直削刃選定點同時垂直于切削平面和基面的于切削平面和基面的平面。平面。正交平面參考系 v對于法平面參考系對于法平面參考系:v那么由那么由pr、ps、pn三平面組成三平面組成,其中其中:v法平面法平面pn過切削刃選定點并垂直于切過切削刃選定點并垂直于切削刃的平面。削刃的平面。v對于假定任務平面參考系對于假定任務平面參考系:v那么由那么由pr、pf、pp三平面組成三

3、平面組成, v假定任務平面假定任務平面pf過切削刃選定點平行于過切削刃選定點平行于假定進給運動方向并垂直于基面的平面。假定進給運動方向并垂直于基面的平面。v背平面背平面pp過切削刃選定點和假定任務過切削刃選定點和假定任務平面與基面都垂直的平面。平面與基面都垂直的平面。3 . 刀具的標注角度刀具的標注角度 、車刀各標注角度、車刀各標注角度: 前角前角o在主切削刃在主切削刃選定點的正交平面選定點的正交平面po內(nèi)內(nèi),前刀面與基面前刀面與基面之間的夾角。之間的夾角。后角后角o在正交平面在正交平面po內(nèi)內(nèi),主后刀面與切主后刀面與切削平面之間的夾角。削平面之間的夾角。v主偏角主偏角r主切削刃主切削刃在基面

4、上的投影與進給在基面上的投影與進給方向的夾角。方向的夾角。v刃傾角刃傾角s在切削平在切削平面面ps內(nèi)內(nèi),主切削刃與基主切削刃與基面面pr的夾角。的夾角。v以及還有以及還有:副前角副前角o、副后角副后角o、副偏角、副偏角r、副傾角副傾角s 車削刀具幾何角度 課堂問題課堂問題?1請解釋刀具根本概念請解釋刀具根本概念:前刀面前刀面A、主后刀面、主后刀面A、副后、副后刀面刀面A、主切削刃、主切削刃 、副切削刃、副切削刃、刀具切削部分組成、刀具切削部分組成:v前刀面前刀面A切屑沿其流出的外表。切屑沿其流出的外表。v主后刀面主后刀面A與過渡外表相對的面。與過渡外表相對的面。v副后刀面副后刀面A與已加工外表

5、相對的面。與已加工外表相對的面。v主切削刃主切削刃 前刀面與主后刀面相交構成的前刀面與主后刀面相交構成的刀刃。刀刃。v副切削刃副切削刃前刀面與副后刀面相交構成的刀前刀面與副后刀面相交構成的刀刃。刃。課堂問題課堂問題?2、正交平面參考系各參考面的概念、正交平面參考系各參考面的概念?基面基面pr、切削平面、切削平面ps、正交平面、正交平面pov正交平面參考系時各參考面正交平面參考系時各參考面 :v基面基面pr過切削刃選定點平行或垂直過切削刃選定點平行或垂直刀具安裝面刀具安裝面(或軸線或軸線)的平面。的平面。v切削平面切削平面ps過切削刃選定點與切削過切削刃選定點與切削刃相切并垂直于基面的平面。刃相

6、切并垂直于基面的平面。v正交平面正交平面po過切削刃選定點同時垂過切削刃選定點同時垂直于切削平面和基面的平面。直于切削平面和基面的平面。課堂問題課堂問題?3、車刀各刀具角度的概念、車刀各刀具角度的概念?前角前角o、后角、后角o、主偏角、主偏角r 、 副偏角副偏角r、刃傾角、刃傾角sv前角前角o在主切削刃選定點的正交平面在主切削刃選定點的正交平面po內(nèi)內(nèi),前刀面與基面之間的夾角。前刀面與基面之間的夾角。v后角后角o在正交平面在正交平面po內(nèi)內(nèi),主后刀面與主后刀面與切削平面之間的夾角。切削平面之間的夾角。v主偏角主偏角r主切削刃在基面上的投影與主切削刃在基面上的投影與進給方向的夾角。進給方向的夾角

7、。v刃傾角刃傾角s在切削平面在切削平面ps內(nèi)內(nèi),主切削刃主切削刃與基面與基面pr的夾角。的夾角。刀具角度的正負刀具角度的正負v前角前角o :前刀面與切削平面之間的夾角為銳角前刀面與切削平面之間的夾角為銳角,前角為正前角為正,夾角為鈍角夾角為鈍角,前角為負值。前角為負值。v后角后角o :后刀面與基面之間的夾角為銳角后刀面與基面之間的夾角為銳角,后角后角為正為正,夾角為鈍角夾角為鈍角,后角為負值。后角為負值。v刃傾角刃傾角s :刀尖是主切削刃上最高點時刃傾角為刀尖是主切削刃上最高點時刃傾角為正正,刀尖位于主切削刃上最低點時刃傾角為負刀尖位于主切削刃上最低點時刃傾角為負,主主切削刃與基面平行時時刃傾

8、角為零。切削刃與基面平行時時刃傾角為零。刀尖刀尖:主后刀面主后刀面A副后刀面副后刀面A主切削刃主切削刃S前刀面前刀面A副切削刃副切削刃S刀體刀體刀頭刀頭一尖二刃三刀面一尖二刃三刀面 (2)副偏角副偏角r 1主偏角主偏角 r 3前角前角 o4后角后角 o 5刃刃傾傾角角s 要完全確定車刀切削部分一切外表的空間位置，還要完全確定車刀切削部分一切外表的空間位置，還需標注副后角需標注副后角 ，副后角確定副后刀面的空間位置。，副后角確定副后刀面的空間位置。o5刃傾角刃傾角 S 圓柱形銑刀幾何角度圓柱形銑刀幾何角度 圓柱形銑刀基面圓柱形銑刀基面pr :為過切削刃選定點和刀具軸線的為過切削刃選定點和刀具軸線

9、的平面平面,即與主切削速度垂直的平面。即與主切削速度垂直的平面。 切削平面切削平面ps :過該切削刃選定點與切削刃相切并與基過該切削刃選定點與切削刃相切并與基面垂直平面。面垂直平面。 、銑刀各標注角度、銑刀各標注角度測試題測試題?解釋車刀各刀具角度的概念解釋車刀各刀具角度的概念?前角前角o、后角、后角o、主偏角、主偏角r 、 副偏角副偏角r、刃傾角、刃傾角s并用圖示并用圖示表示。表示。v4刀具的任務角度刀具的任務角度v概念概念:v刀具在任務形狀下的切削角度稱為刀具的刀具在任務形狀下的切削角度稱為刀具的任務角度任務角度 v任務正交參考系下的參考平面任務正交參考系下的參考平面 :v任務基面任務基面

10、pre過切削刃選定點與合成切過切削刃選定點與合成切削速度削速度ve垂直的平面。垂直的平面。v任務切削平面任務切削平面pse過切削刃選定點與切過切削刃選定點與切削刃相切并垂直于任務基面的平面。削刃相切并垂直于任務基面的平面。v任務正交平面任務正交平面poe過切削刃選定點并與過切削刃選定點并與任務基面和任務正交面都垂直的平面。任務基面和任務正交面都垂直的平面。v其它參考系下定義的相應的參考平面其它參考系下定義的相應的參考平面:v法平面參考系下的法平面參考系下的pre、pse、pne;v定義了與標注角度相對應的任務角定義了與標注角度相對應的任務角度度:oe、oe、re、v任務平面參考系下的任務平面參

11、考系下的pre、pfe、ppe。v定義了與標注角度相對應的任務角度定義了與標注角度相對應的任務角度: se、fe、fe等。等。 (1)刀具安裝位置對刀具任務角度影響刀具安裝位置對刀具任務角度影響v、刀刃安裝高低對任務、刀刃安裝高低對任務前、后角的影響前、后角的影響:v圖中圖中:當切削點高于工件中當切削點高于工件中心時心時,此時任務基面與任務此時任務基面與任務切削面與正常位置相應的切削面與正常位置相應的平面成平面成 角角v 那么那么:Sin 2h/d v刀尖低于工件中心刀尖低于工件中心,那么任那么任務角度變化與之相反。內(nèi)務角度變化與之相反。內(nèi)孔鏜削時與加工外外表情孔鏜削時與加工外外表情況相反。況

12、相反。 刀刃安裝高低的影響 arctan 2hdoeooeo假設刀尖安裝低于工件中心假設刀尖安裝低于工件中心,那么任務角那么任務角度的變化情況恰好相反。度的變化情況恰好相反。、導桿中心與進給方向不垂直對、導桿中心與進給方向不垂直對任務主、副偏角的影響任務主、副偏角的影響 :v圖中圖中:刀桿中心與正常刀桿中心與正常位置偏位置偏 角時角時,刀具標刀具標注任務角度的假定任注任務角度的假定任務平面與現(xiàn)任務平面務平面與現(xiàn)任務平面pfe成成 角角 v那么那么:re r re r-+ 刀桿中心偏斜的影響 (2)進給運動對刀具任務角度的影響進給運動對刀具任務角度的影響 v正常切削外圓時正常切削外圓時,刀具切削

13、平面刀具切削平面ps與與基面基面pr位置如下圖位置如下圖,當車螺紋時當車螺紋時,任務任務切削平面切削平面pse與螺紋切削點相切與螺紋切削點相切,與與刀具切削平面刀具切削平面ps成成f角角 v在正交平面內(nèi)在正交平面內(nèi),刀具的任務角度為刀具的任務角度為:voe o o voe o o vtgf f /dw vtgo tgf sinr v f sinr /dw v 式中式中,f 縱向進給量縱向進給量,對單頭螺紋對單頭螺紋f 為為螺距螺距;dw工件直徑即螺紋外徑。工件直徑即螺紋外徑。v在普通的外圓車削中在普通的外圓車削中,因進給量小因進給量小,常常不思索其對任務角度的影響。不思索其對任務角度的影響。

14、進給運動對刀具角度影響進給運動對刀具角度影響 3刀具的任務角度刀具的任務角度(1)橫向進給運動對任務角度的影響橫向進給運動對任務角度的影響 oeooeoarctanarctanfcfvvd切 刀具沿縱向進給時,進給量的取值較大時(例如車螺紋),進給運動對任務角度的影響也不可忽視。2.3.2 刀具幾何參數(shù)的合理選擇刀具幾何參數(shù)的合理選擇v概念概念:v刀具幾何參數(shù)的合理選擇刀具幾何參數(shù)的合理選擇:是指在保證加工質(zhì)量的是指在保證加工質(zhì)量的前提下前提下,選擇能提高切削效率選擇能提高切削效率,降低消費本錢降低消費本錢,獲得獲得最高刀具耐用度的刀具幾何參數(shù)。最高刀具耐用度的刀具幾何參數(shù)。 v刀具幾何參數(shù)內(nèi)

15、容刀具幾何參數(shù)內(nèi)容:v刀具幾何角度刀具幾何角度(如前角、后角、主偏角等如前角、后角、主偏角等)、v刀面方式刀面方式(如平面前刀面、倒棱前刀面等如平面前刀面、倒棱前刀面等)v切削刃外形切削刃外形(直線形、圓弧形直線形、圓弧形)v選擇刀具思索的要素選擇刀具思索的要素:v工件資料、刀具資料、切削用量、工藝系統(tǒng)剛性工件資料、刀具資料、切削用量、工藝系統(tǒng)剛性等工藝條件以及機床功率等。等工藝條件以及機床功率等。 v在一定切削條件下的根本選擇方法在一定切削條件下的根本選擇方法 :v1前角和前刀面外形的選擇前角和前刀面外形的選擇5刃傾角的選擇刃傾角的選擇v3主偏角、副偏角的選擇主偏角、副偏角的選擇v2后角及外

16、形的選擇后角及外形的選擇4刀尖外形的選擇刀尖外形的選擇v1前角和前刀面外形的選擇前角和前刀面外形的選擇v(1) 前角的選擇前角的選擇:v在選擇刀具前角時首先應保證刀刃在選擇刀具前角時首先應保證刀刃鋒利鋒利,同時也要兼顧刀刃的強度與同時也要兼顧刀刃的強度與耐用度。耐用度。 v刀具前角的合理選擇刀具前角的合理選擇,主要由刀具主要由刀具資料和工件資料的種類與性質(zhì)決議。資料和工件資料的種類與性質(zhì)決議。 v 刀具資料刀具資料 v強度和韌性大的刀具資料可以選擇大的前角強度和韌性大的刀具資料可以選擇大的前角,而脆而脆性大的刀具甚至取負的前角。性大的刀具甚至取負的前角。v以下圖是不同刀具資料韌性的變化以下圖是

17、不同刀具資料韌性的變化 v 工件資料工件資料v加工鋼件等塑性資料時加工鋼件等塑性資料時,切屑沿前刀面流出時和前切屑沿前刀面流出時和前刀面接觸長度長刀面接觸長度長,壓力與摩擦較大壓力與摩擦較大,為減小變形和為減小變形和摩擦摩擦,普通采用選擇大的前角。普通采用選擇大的前角。 v加工脆性資料時加工脆性資料時,切屑為碎狀切屑為碎狀,切屑與前刀面接觸切屑與前刀面接觸短短,切削力主要集中在切削刃附近切削力主要集中在切削刃附近,受沖擊時易產(chǎn)受沖擊時易產(chǎn)生崩刃生崩刃,因此刀具前角相對塑性資料獲得小些或取因此刀具前角相對塑性資料獲得小些或取負值負值,以提高刀刃的強度。以提高刀刃的強度。 立方氮化硼刀具陶瓷刀具硬

18、質(zhì)合金刀具高速鋼刀具刀具韌性增強，前角取大v 加工條件加工條件 v粗加工時粗加工時,普通取較小的前普通取較小的前角角;v精加工時精加工時,宜取較大的前角宜取較大的前角,以減小工件變形與外表粗以減小工件變形與外表粗糙度糙度;v帶有沖擊性的斷續(xù)切削比帶有沖擊性的斷續(xù)切削比延續(xù)切削前角獲得小。延續(xù)切削前角獲得小。v 其它刀具參數(shù)其它刀具參數(shù)v負倒棱負倒棱(如右圖角如右圖角度度o1)的刀具可以的刀具可以取較大的前角。取較大的前角。 v大前角的刀具常與大前角的刀具常與負刃傾角相匹配以負刃傾角相匹配以保證切削刃的強度保證切削刃的強度與抗沖擊才干。與抗沖擊才干。v總之總之,前角選擇的原前角選擇的原那么是在滿

19、足刀具那么是在滿足刀具耐用度的前提下耐用度的前提下,盡盡量選取較大前角。量選取較大前角。v刀具的合理前角參刀具的合理前角參考值見考值見P64表表2-1和和表表2-2所示。所示。1、強度和韌性大的刀具資料選擇大的還是小、強度和韌性大的刀具資料選擇大的還是小的前角的前角,而脆性大的刀具又如何選擇而脆性大的刀具又如何選擇?2、加工塑性資料時、加工塑性資料時,普通選擇大的還是小的前普通選擇大的還是小的前角。角。 3、加工脆性資料時、加工脆性資料時,刀具前角相對塑性資料如刀具前角相對塑性資料如何選擇何選擇?4、粗加工和精加工時刀具的前角有何區(qū)別、粗加工和精加工時刀具的前角有何區(qū)別?問題問題?v強度和韌性

20、大的刀具資料可以選擇大的前角強度和韌性大的刀具資料可以選擇大的前角,而脆性大的刀具甚至取負的前角。而脆性大的刀具甚至取負的前角。v加工鋼件等塑性資料時加工鋼件等塑性資料時,普通采用選擇大的前普通采用選擇大的前角。角。 v加工脆性資料時加工脆性資料時,因此刀具前角相對塑性資料因此刀具前角相對塑性資料獲得小些或取負值獲得小些或取負值,以提高刀刃的強度。以提高刀刃的強度。v粗加工時粗加工時,普通取較小的前角普通取較小的前角;v精加工時精加工時,宜取較大的前角宜取較大的前角,以減小工件變形與以減小工件變形與外表粗糙度外表粗糙度;解答解答v1、當切削點高于工件中心時、當切削點高于工件中心時,對任務前角、

21、對任務前角、后角有何影響后角有何影響?v2、導桿中心與進給方向不垂直、導桿中心與進給方向不垂直,當?shù)稐U中當?shù)稐U中心與正常位置逆時針偏心與正常位置逆時針偏角時角時,如何影響刀如何影響刀具的任務角度具的任務角度?v3、車削右螺紋時、車削右螺紋時,刀具任務前角、后角如刀具任務前角、后角如何變化何變化?問題問題?解答解答 3刀具的任務角度刀具的任務角度測試題測試題v用用p = 5o ,p = 12o 的切斷刀切斷直徑為的切斷刀切斷直徑為50mm 的棒料。假設刀刃安裝時高于中心的棒料。假設刀刃安裝時高于中心0.2mm ,試計算切斷后工件端面留下的剪斷試計算切斷后工件端面留下的剪斷心柱直徑。心柱直徑。v提

22、示提示:在切斷過程中在切斷過程中,任務后角減小到任務后角減小到0o時時,刀刀刃無切削作用。刃無切削作用。刀具安裝位置對任務角度的影響刀具安裝位置對任務角度的影響解答解答vpe p - p vpe 0o p = 12o p 12ovsin p 2h/dvd = 2 h /sin p d =2* 0.2/ sin 12ovd =1.92mmv(2)前刀面外形、刃區(qū)外形及其參前刀面外形、刃區(qū)外形及其參數(shù)的選擇數(shù)的選擇v、前刀面外形、前刀面外形vA、正前角鋒刃平面型、正前角鋒刃平面型 (右圖右圖)v 特點特點:刃口較鋒利刃口較鋒利,但強度差但強度差,v o不能太大不能太大,不易折屑不易折屑 v主要用于

23、高速鋼刀具主要用于高速鋼刀具,精加工。精加工。vB、帶倒棱的正前角平面型、帶倒棱的正前角平面型(右圖右圖)v 特點特點:切削刃強度及抗沖擊才干強切削刃強度及抗沖擊才干強,同樣條件下可以采用較大的前角同樣條件下可以采用較大的前角,提高了刀具耐用度。提高了刀具耐用度。 v主要用于硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀主要用于硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具具,加工鑄鐵等脆性資料。加工鑄鐵等脆性資料。 vC、負前角平面型、負前角平面型 (右圖右圖)v 特點特點:切削刃強度較好切削刃強度較好,v 但刀刃較鈍但刀刃較鈍,切削變形切削變形大。大。v主要用于硬脆刀具資料。主要用于硬脆刀具資料。加工高強度高硬度資料加工高強度高硬度資料,

24、如淬火鋼。如淬火鋼。v圖示類型負前角后部加圖示類型負前角后部加有正前角有正前角,有利于切屑流有利于切屑流出。出。vD、曲面型、曲面型 (右圖右圖)v特點特點:有利于排屑、卷屑和斷有利于排屑、卷屑和斷屑屑,而且前角較大而且前角較大,切削變形切削變形小小,所受切削力也較小。所受切削力也較小。v在鉆頭、銑刀、拉刀等刀具在鉆頭、銑刀、拉刀等刀具上都有曲面前面。上都有曲面前面。vE、鈍圓切削刃型、鈍圓切削刃型(右圖右圖)v特點特點:切削刃強度和抗沖擊才切削刃強度和抗沖擊才干添加具有一定的消振作用。干添加具有一定的消振作用。v適用于陶瓷等脆性資料。適用于陶瓷等脆性資料。v 刃區(qū)外形刃區(qū)外形v倒棱倒棱: :

25、沿切削刃研磨出很窄的負前角棱面。沿切削刃研磨出很窄的負前角棱面。v倒棱的優(yōu)點倒棱的優(yōu)點: :vA A、當?shù)估膺x擇合理時、當?shù)估膺x擇合理時, ,棱面將構成滯留金屬三角區(qū)。棱面將構成滯留金屬三角區(qū)。切屑仍沿正前角面流出切屑仍沿正前角面流出, ,切削力增大不明顯切削力增大不明顯, ,而切削而切削刃加強并遭到三角區(qū)滯留金屬的維護刃加強并遭到三角區(qū)滯留金屬的維護, ,同時散熱條同時散熱條件改善件改善, ,刀具壽命明顯提高。刀具壽命明顯提高。vB B、對于硬質(zhì)合金和陶瓷等脆性刀具、對于硬質(zhì)合金和陶瓷等脆性刀具, ,粗加工時粗加工時, ,效效果更顯著果更顯著, ,可提高刀具耐用度可提高刀具耐用度1 15 5

26、倍。倍。vC C、倒棱也使切削力的方向發(fā)生變化、倒棱也使切削力的方向發(fā)生變化, ,在一定程度上在一定程度上改善刀片的受力情況改善刀片的受力情況, ,減小對切削刃產(chǎn)生的彎曲應減小對切削刃產(chǎn)生的彎曲應力分量力分量, ,從而提高刀具耐用度。從而提高刀具耐用度。v倒棱參數(shù)的最正確值與進給量有親密關系倒棱參數(shù)的最正確值與進給量有親密關系v b1 b1(0.3(0.30.8)f0.8)fv粗加工時取大值粗加工時取大值, ,精加工時取小值。精加工時取小值。v加工低碳鋼、灰鑄鐵、不銹鋼時加工低碳鋼、灰鑄鐵、不銹鋼時, ,v b1 0.5f ,01 b1 0.5f ,01- 5o- 5o- - 10o10o。v

27、加工硬皮的鍛件或鑄鋼件加工硬皮的鍛件或鑄鋼件, ,機床剛度與功率允許的情機床剛度與功率允許的情況下況下, ,倒棱負角可減小到倒棱負角可減小到- 30o,- 30o,v高速鋼倒棱前角高速鋼倒棱前角01 01 0o0o5o,5o,v硬質(zhì)合金刀具硬質(zhì)合金刀具0101- 5o- 5o- 10o - 10o 。v沖擊比較大沖擊比較大, ,負倒棱寬度可取負倒棱寬度可取b1 b1 (1.5(1.52)f 2)f 。 v對于進給量很小對于進給量很小(f 0.2mm/r)(f 0.2mm/r)的精加工刀具的精加工刀具, ,為使切為使切削刃鋒利和減小刀刃鈍圓半徑削刃鋒利和減小刀刃鈍圓半徑, ,普通不磨倒棱。普通不

28、磨倒棱。v加工鑄鐵、銅合金等脆性資料的刀具加工鑄鐵、銅合金等脆性資料的刀具, ,普通也不磨倒普通也不磨倒棱。棱。倒棱參數(shù)倒棱參數(shù)鈍圓切削刃鈍圓切削刃v鈍圓切削刃鈍圓切削刃:是在負倒棱的根底上進一步修磨而是在負倒棱的根底上進一步修磨而成成,或直接鈍化處置成?；蛑苯逾g化處置成。v鈍圓切削刃與負倒棱比較鈍圓切削刃與負倒棱比較:vA、切削刃鈍圓半徑比鋒刃增大了一定的值、切削刃鈍圓半徑比鋒刃增大了一定的值,在在切削刃強度方面獲得與負倒棱一樣的效果切削刃強度方面獲得與負倒棱一樣的效果;vB、比負倒棱更有利于消除刃區(qū)微小裂紋、比負倒棱更有利于消除刃區(qū)微小裂紋,使刀使刀具獲得較高耐用度。具獲得較高耐用度。vC

29、、刃部鈍圓對加工外表有一定的整軋和消振作、刃部鈍圓對加工外表有一定的整軋和消振作用用,有利于提高加工外表質(zhì)量。有利于提高加工外表質(zhì)量。v鈍圓半徑鈍圓半徑rn有小型有小型( rn 0.0250.05),中型中型( rn 0.050.1mm)和大型和大型( rn 0.10.15)三種。需求根據(jù)刀具資料、工件資料和切削條三種。需求根據(jù)刀具資料、工件資料和切削條件三方面選擇。件三方面選擇。 刀具資料強度和韌性影響鈍圓半徑選擇。刀具資料強度和韌性影響鈍圓半徑選擇。高速鋼刀具普通采用正前角鋒刃或小型切高速鋼刀具普通采用正前角鋒刃或小型切削刃削刃,陶瓷刀片普通要求負倒棱且?guī)Т笮外g陶瓷刀片普通要求負倒棱且?guī)Т?/p>

30、型鈍圓切削刃。圓切削刃。WC基硬質(zhì)合金刀具普通采用中基硬質(zhì)合金刀具普通采用中型鈍圓刀刃。型鈍圓刀刃。TiC基硬質(zhì)合金刀具在中型與基硬質(zhì)合金刀具在中型與大型鈍圓刀刃之間。大型鈍圓刀刃之間。 工件資料的性質(zhì)也影響鈍圓半徑的選擇。工件資料的性質(zhì)也影響鈍圓半徑的選擇。易切削金屬的加工易切削金屬的加工,普通采用鋒刃或小型鈍普通采用鋒刃或小型鈍圓半徑圓半徑;切削灰鑄鐵和球墨鑄鐵等材質(zhì)分布切削灰鑄鐵和球墨鑄鐵等材質(zhì)分布不均而容易產(chǎn)生沖擊的加工資料不均而容易產(chǎn)生沖擊的加工資料,通常采用通常采用中型鈍圓半徑刀具加工中型鈍圓半徑刀具加工;切削高硬度合金資切削高硬度合金資料料,普通采用中型或大型鈍圓半徑刀具加工。普

31、通采用中型或大型鈍圓半徑刀具加工。 鈍圓半徑選擇鈍圓半徑選擇v2后角及外形的選擇后角及外形的選擇v(1)后角的選擇后角的選擇v、后角的作用、后角的作用 :vA、減小刀具后刀面與加工外表的摩擦、減小刀具后刀面與加工外表的摩擦;vB、當前角固定時、當前角固定時,后角的增大與減小能增后角的增大與減小能增大和減小刀刃的鋒利程度大和減小刀刃的鋒利程度,改動刀刃的散改動刀刃的散熱熱,從而影響刀具的耐用度。從而影響刀具的耐用度。v、后角的選擇思索要素、后角的選擇思索要素 :vA、切削厚度、切削厚度v當切削厚度當切削厚度hD(和進給量和進給量f)較小時較小時,切削刃要求鋒利切削刃要求鋒利,因以后角因以后角o應

32、取大些。應取大些。v如高速鋼立銑刀如高速鋼立銑刀,每齒進給量很小每齒進給量很小,后角取到后角取到16o。車刀后角的變化范圍比前角小車刀后角的變化范圍比前角小;v粗車時粗車時,切削厚度切削厚度hD較大較大,為保證切削刃強度為保證切削刃強度,取較取較小后角小后角, o 4o8o;v精車時精車時,為保證加工外表質(zhì)量為保證加工外表質(zhì)量,o 8o12o。v車刀合理后角在車刀合理后角在f 0.25/r時時,可選可選o10o12o;在在f 0.25/r時時, o 5o8o。vB、工件資料、工件資料v工件資料強度或硬度較高時工件資料強度或硬度較高時,為加強切削刃為加強切削刃,普通采用較小后角。普通采用較小后角

33、。v對于塑性較大資料對于塑性較大資料,已加工外表易產(chǎn)生加工已加工外表易產(chǎn)生加工硬化時硬化時,后刀面摩擦對刀具磨損和加工外表后刀面摩擦對刀具磨損和加工外表質(zhì)量影響較大時質(zhì)量影響較大時,普通取較大后角。如加工普通取較大后角。如加工高溫合金時高溫合金時,o10o15o。v、選擇后角的原那么、選擇后角的原那么:v在不產(chǎn)生摩擦的條件下在不產(chǎn)生摩擦的條件下,應適當減小后角。應適當減小后角。v(2)后刀面外形的選擇后刀面外形的選擇v雙重后面雙重后面:為減少刃磨后面的任務量為減少刃磨后面的任務量,提高提高刃磨質(zhì)量刃磨質(zhì)量,在硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具上在硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具上通常把后面做成雙重后面通常把后面做成

34、雙重后面;v刃帶刃帶:沿主切削刃和副切削刃磨出的窄棱沿主切削刃和副切削刃磨出的窄棱面被稱為刃帶。面被稱為刃帶。 v刃帶的作用刃帶的作用:vA、對定尺寸刀具磨出刃帶的作用是為制、對定尺寸刀具磨出刃帶的作用是為制造、刃磨刀具時有利于控制和堅持尺寸精造、刃磨刀具時有利于控制和堅持尺寸精度度,vB、在切削時提高切削的平穩(wěn)性和減小振、在切削時提高切削的平穩(wěn)性和減小振動。動。 刃帶寬度的選擇刃帶寬度的選擇v普通刃帶寬在普通刃帶寬在ba10.10.3范圍范圍,超越一定值超越一定值將增大摩擦將增大摩擦,降低外表加工質(zhì)量。降低外表加工質(zhì)量。v當工藝系統(tǒng)剛性較差當工藝系統(tǒng)剛性較差,容易出現(xiàn)振動時容易出現(xiàn)振動時,可

35、以在車可以在車刀后面磨出刀后面磨出ba1 0.10.3,o- 5o- 10o的的消振棱消振棱,如圖如圖2-29(b)。 v3主偏角、副偏角的選擇主偏角、副偏角的選擇v(1)主偏角的選擇主偏角的選擇vA、主偏角、主偏角r的增大或減小對切削加工有的增大或減小對切削加工有利的一面利的一面v在背吃刀量在背吃刀量ap與進給量與進給量f 不變時不變時,主偏角主偏角r減小將使切削厚度減小將使切削厚度hD減小減小,切削寬度切削寬度bD添添加加,參與切削的切削刃長度也相應添加參與切削的切削刃長度也相應添加,切削切削刃單位長度上的受力減小刃單位長度上的受力減小,散熱條件也得到散熱條件也得到改善。改善。v主偏角主偏

36、角r減小時減小時,刀尖角增大刀尖角增大,刀尖強度提高刀尖強度提高,刀尖散熱體積增大。刀尖散熱體積增大。v所以所以,主偏角主偏角r減小減小,能提高刀具耐用度。能提高刀具耐用度。vB、主偏角、主偏角r的增大或減小對切削加工不利的一的增大或減小對切削加工不利的一面面v主偏角的減小也會產(chǎn)生不良影響。由于根據(jù)切削主偏角的減小也會產(chǎn)生不良影響。由于根據(jù)切削力分析可以得知力分析可以得知,主偏角主偏角r減小減小,將使背向力將使背向力Fp增增大大,從而使切削時產(chǎn)生的撓度增大從而使切削時產(chǎn)生的撓度增大,降低加工精度。降低加工精度。同時背向力的增大將引起振動。同時背向力的增大將引起振動。v因此主偏角的減小對刀具耐用

37、度和加工精度產(chǎn)生因此主偏角的減小對刀具耐用度和加工精度產(chǎn)生不利影響。不利影響。 v綜合思索選擇原那么綜合思索選擇原那么 :v、工藝系統(tǒng)剛性較好時、工藝系統(tǒng)剛性較好時(工件長徑工件長徑比比lw/dw 6) ,主偏角主偏角r可以取小值?？梢匀⌒≈怠如當在剛度好的機床上加工冷硬鑄如當在剛度好的機床上加工冷硬鑄鐵等高硬度高強度資料時鐵等高硬度高強度資料時,為減輕刀為減輕刀刃負荷刃負荷,添加刀尖強度添加刀尖強度,提高刀具耐用提高刀具耐用度度,普通取比較小的值普通取比較小的值,r10o30o。 v、工藝系統(tǒng)剛性較差時、工藝系統(tǒng)剛性較差時 (工件長徑比工件長徑比lw/dw = 6-12) ,或帶有沖擊性的

38、切削或帶有沖擊性的切削,主偏角主偏角r可以取大值可以取大值,普普通通r60o75o,甚至主偏角甚至主偏角r可以大于可以大于90o,以防以防止加工時振動。止加工時振動。v硬質(zhì)合金刀具車刀的主偏角多為硬質(zhì)合金刀具車刀的主偏角多為60o75o 。 v、根據(jù)工件加工要求選擇。、根據(jù)工件加工要求選擇。 v當車階梯軸時當車階梯軸時, r 90o;同一把刀具加工外圓、同一把刀具加工外圓、端面和倒角時端面和倒角時, r 45o。 v(2)副偏角的選擇副偏角的選擇v副偏角副偏角r的大小對刀具耐用度和加工外表的大小對刀具耐用度和加工外表粗糙度的影響粗糙度的影響:vA、副偏角的減小、副偏角的減小,將可降低殘留物面積

39、的將可降低殘留物面積的高度高度,提高實際外表粗糙度值提高實際外表粗糙度值,vB、副偏角減小刀尖強度增大、副偏角減小刀尖強度增大,散熱面積增散熱面積增大大,提高刀具耐用度。提高刀具耐用度。vC、副偏角太小會使刀具副后刀面與工件、副偏角太小會使刀具副后刀面與工件的摩擦的摩擦,使刀具耐用度降低使刀具耐用度降低,另外引起加工另外引起加工中振動。中振動。v副偏角的選擇思索的各種綜合要素副偏角的選擇思索的各種綜合要素 :v、工藝系統(tǒng)剛性好時、工藝系統(tǒng)剛性好時,加工高強度高硬度加工高強度高硬度資料資料,普通普通r5o10o;加工外圓及端面加工外圓及端面,能中間切入能中間切入,r45o。v、工藝系統(tǒng)剛度較差時

40、、工藝系統(tǒng)剛度較差時,粗加工、強力切粗加工、強力切削時削時,r10o15o;車臺階軸、細長軸、車臺階軸、細長軸、薄壁件薄壁件,r5o10o。v、切斷切槽、切斷切槽,r1o2o。v副偏角的選擇原那么是副偏角的選擇原那么是:在不影響摩擦和振在不影響摩擦和振動的條件下動的條件下,應選取較小的副偏角。應選取較小的副偏角。v4刀尖外形的選擇刀尖外形的選擇v刀尖概念刀尖概念:主切削刃與副切削刃銜接的地方主切削刃與副切削刃銜接的地方v刀尖是刀具強度和散熱條件都很差的地方。切刀尖是刀具強度和散熱條件都很差的地方。切削過程中削過程中,刀尖切削溫度較高刀尖切削溫度較高,非常容易磨損非常容易磨損,因因此加強刀尖此加

41、強刀尖,可以提高刀具耐用度。刀尖對已加可以提高刀具耐用度。刀尖對已加工外表粗糙度有很大影響。工外表粗糙度有很大影響。 (a)倒角刃倒角刃 (b)圓弧刃圓弧刃 (c)修光刃修光刃v倒角刀尖的優(yōu)點倒角刀尖的優(yōu)點:v主偏角主偏角r和副偏角和副偏角r的減的減小小,都可以加強刀尖強度都可以加強刀尖強度,但但同時也增大了背向力同時也增大了背向力Fp,使使得工件變形增大并引起振動。得工件變形增大并引起振動。但如在主、副切削刃之間磨但如在主、副切削刃之間磨出倒角刀尖。那么既可增大出倒角刀尖。那么既可增大刀尖角刀尖角,又不會使背向力又不會使背向力Fp添加多少。如圖添加多少。如圖2-30(a)所所示。示。(a)倒

42、角刃倒角刃v倒角刀尖的取值倒角刀尖的取值:v倒角刀尖的偏角普通倒角刀尖的偏角普通取取r r,vb( )ap。(a)倒角刃倒角刃215141v圓弧狀刀尖的圓弧半徑取值圓弧狀刀尖的圓弧半徑取值:v(如圖如圖2-30(b)所示所示)v增大增大 ,刀具的磨損和破損都可減小刀具的磨損和破損都可減小,不過不過,此時背向力此時背向力Fp也會增大也會增大,容易引起振動。思容易引起振動。思索到脆性大的刀具對振動敏感要素索到脆性大的刀具對振動敏感要素,普通硬普通硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具的刀尖圓弧半徑質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具的刀尖圓弧半徑值較小值較小;v硬質(zhì)合金車刀和陶瓷車刀硬質(zhì)合金車刀和陶瓷車刀,普通普通0.51.5,

43、v高速鋼刀具高速鋼刀具, 13。v精加工精加工選取比粗加工小。選取比粗加工小。 修光刃修光刃v精加工時精加工時,還可修磨出還可修磨出r0o,寬度寬度b(1.21.5)f 與進給方與進給方向平行的修光刃向平行的修光刃,切除掉殘留面切除掉殘留面積積,如圖如圖2-30(c)所示。所示。v這種修光刃能在進給量較大時這種修光刃能在進給量較大時,還能獲得較高的外表加工質(zhì)量。還能獲得較高的外表加工質(zhì)量。v如用階梯端銑刀精銑平面時如用階梯端銑刀精銑平面時,采采用用12個帶修光刃的刀齒個帶修光刃的刀齒,既簡既簡化刀齒調(diào)整化刀齒調(diào)整,又提高加工效率和又提高加工效率和加工外表質(zhì)量。加工外表質(zhì)量。 問題問題?1、工件

44、資料強度或硬度較高時、工件資料強度或硬度較高時,普通采用普通采用較小還是較大的后角較小還是較大的后角?2、對于塑性較大資料、對于塑性較大資料,普通取較小還是較普通取較小還是較大的后角大的后角? 1、工件資料強度或硬度較高時、工件資料強度或硬度較高時,為加強切為加強切削刃削刃,普通采用較小后角。普通采用較小后角。2、對于塑性較大資料、對于塑性較大資料,已加工外表易產(chǎn)生已加工外表易產(chǎn)生加工硬化時加工硬化時,后刀面摩擦對刀具磨損和加后刀面摩擦對刀具磨損和加工外表質(zhì)量影響較大時工外表質(zhì)量影響較大時,普通取較大后角。普通取較大后角。3、工藝系統(tǒng)剛性較好時、工藝系統(tǒng)剛性較好時,主偏角主偏角r如如何選擇何選

45、擇?4、當車階梯軸時、當車階梯軸時, r ?;同一把刀同一把刀具加工外圓、端面和倒角時具加工外圓、端面和倒角時, r ?。 5、副偏角、副偏角r 的大小對外表粗糙度的大小對外表粗糙度如何影響如何影響? 3、工藝系統(tǒng)剛性較好時、工藝系統(tǒng)剛性較好時(工件長徑比工件長徑比lw/dw 6) ,主偏角主偏角r可以取小值?？梢匀⌒≈?。4、當車階梯軸時、當車階梯軸時, r 90o;同一把刀具加同一把刀具加工外圓、端面和倒角時工外圓、端面和倒角時, r 45o。5、副偏角的減小、副偏角的減小,將可降低殘留物面積的高將可降低殘留物面積的高度度,提高實際外表粗糙度值提高實際外表粗糙度值, v5刃傾角的選擇刃傾角的

46、選擇v刃傾角刃傾角s是在主切削平面是在主切削平面ps內(nèi)內(nèi),主切削刃與基面主切削刃與基面pr的夾角。的夾角。 v當當s為負值時為負值時,切屑將流向已加工外表切屑將流向已加工外表,并形生長螺并形生長螺卷屑卷屑,容易損害加工外表。但切屑流向機床尾座容易損害加工外表。但切屑流向機床尾座,不不會對操作者產(chǎn)生大的影響會對操作者產(chǎn)生大的影響,如圖如圖2-31(a)所示。粗車所示。粗車時采用負值的時采用負值的s 。v當當s為正值為正值,切屑將流向機床床頭箱切屑將流向機床床頭箱,影響操作者任影響操作者任務務,并容易纏繞機床的轉動部件并容易纏繞機床的轉動部件,影響機床的正常運影響機床的正常運轉轉,如圖如圖2-31

47、(b)所示。精車時采用正值的所示。精車時采用正值的s 。刃傾角對切屑流向的影響刃傾角對切屑流向的影響 v刃傾角刃傾角s的變化能影響刀尖的強度和抗的變化能影響刀尖的強度和抗沖擊性能。沖擊性能。v當當s取負值時取負值時,刀尖在切削刃最低點刀尖在切削刃最低點,切削切削刃切入工件時刃切入工件時,切入點在切削刃或前刀面切入點在切削刃或前刀面,維護刀尖免受沖擊維護刀尖免受沖擊,加強刀尖強度。加強刀尖強度。v普通大前角刀具通常選用負的刃傾角普通大前角刀具通常選用負的刃傾角,既既可以加強刀尖強度可以加強刀尖強度,又防止刀尖切入時產(chǎn)又防止刀尖切入時產(chǎn)生的沖擊。生的沖擊。刃傾角對刀尖的影響刃傾角對刀尖的影響v車削

48、刃傾角主要根據(jù)刀尖強度和流屑方向來選車削刃傾角主要根據(jù)刀尖強度和流屑方向來選擇擇,其合理數(shù)值如下表其合理數(shù)值如下表:適用適用范范圍圍精車精車細細長長軸軸精車精車有有色色金金屬屬粗車一粗車一般般鋼鋼和和鑄鑄鐵鐵粗車余粗車余量不量不均、均、淬硬淬硬鋼等鋼等沖擊較沖擊較大的大的斷續(xù)斷續(xù)車削車削大刃傾大刃傾角角薄薄切切屑屑s s 值值0 00 05 50 05 50 010100 00 00 05 50 05 50 010100 05 50 015150 045450 075750 0v 以上各種刀具參數(shù)的選擇原那么只是單獨針對該參數(shù)而言,必需留意的是,刀具各個幾何角度之間是相互聯(lián)絡相互影響的。在消費

49、過程中,應根據(jù)加工條件和加工要求,綜合思索各種要素,合理選擇刀具幾何參數(shù)。v在加工硬度較高的工件資料時,為添加切削刃強度,普通取較小后角;v加工淬硬鋼等特硬資料時,經(jīng)常采用負前角,但楔角較大,如適當添加后角,那么既有利于切削刃切入工件,又提高刀具耐用度。綜合思索各種要素綜合思索各種要素,合理選擇刀具幾何參數(shù)合理選擇刀具幾何參數(shù)v【例【例2-2】如右圖】如右圖所示大切深強力車所示大切深強力車刀刀,刀具資料刀具資料YT15,普通用于中等剛性普通用于中等剛性車床上車床上,加工熱軋加工熱軋和鍛制的中碳鋼。和鍛制的中碳鋼。切削用量為切削用量為:背吃背吃刀量刀量ap1520,進給量進給量f 0.250.4

50、mm/r。試對該刀具的刀具試對該刀具的刀具幾何參數(shù)進展分析。幾何參數(shù)進展分析。v答答:此刀具主要幾何參數(shù)及作用如下此刀具主要幾何參數(shù)及作用如下:v(1)取較大前角取較大前角,O200250,能減小切削變形能減小切削變形,減小切削力和切削溫度。主切削刃采用負倒減小切削力和切削溫度。主切削刃采用負倒棱棱,br10.5 f ,O1200250,提高切削提高切削刃強度刃強度,改善散熱條件。改善散熱條件。v(2)后角值較小后角值較小,o4o6o,而且磨制成雙重后而且磨制成雙重后角角,主要是為提高刀具強度主要是為提高刀具強度,提高刀具的刃磨效率提高刀具的刃磨效率和允許刃磨次數(shù)。和允許刃磨次數(shù)。v(3)主偏

51、角較大主偏角較大,r70o,副偏角也較大副偏角也較大,r15o,以降低切削力以降低切削力Fc和背向力和背向力Fp,防止產(chǎn)生振動。防止產(chǎn)生振動。v(4)刀尖外形采用倒角刀尖加修光刃刀尖外形采用倒角刀尖加修光刃,倒角倒角r45o,b12mm,修光刃修光刃b 1.5f ,主要是提主要是提高刀尖強度高刀尖強度,增大散熱體積。修光刃目的是修光增大散熱體積。修光刃目的是修光加工外表殘留面積加工外表殘留面積,提高加工外表的質(zhì)量。提高加工外表的質(zhì)量。 v(5)刃傾角取負值刃傾角取負值,s4060,提高刀具強提高刀具強度度,防止刀尖受沖擊。防止刀尖受沖擊。 v(普通大前角刀具通常選用負的刃傾角普通大前角刀具通常

52、選用負的刃傾角)2.3.3 切削用量的選擇切削用量的選擇v切削用量的概念切削用量的概念:v切削加工過程中切削速度切削加工過程中切削速度( ) 、進給量、進給量( f )和背吃刀量和背吃刀量( ap )的總稱。的總稱。 v1. 切削用量的選擇原那么和方法切削用量的選擇原那么和方法 v合理的切削用量概念合理的切削用量概念:是指充分利用機床和是指充分利用機床和刀具的性能刀具的性能,并在保證加工質(zhì)量的前提下并在保證加工質(zhì)量的前提下,獲得高的消費率與低加工本錢的切削用量。獲得高的消費率與低加工本錢的切削用量。v在不思索輔助工時情況下在不思索輔助工時情況下,有消費率公式有消費率公式P Ao f apv從中

53、可以看出從中可以看出,切削用量三要素切削用量三要素 ,f , ap任任何一個參數(shù)添加一倍何一個參數(shù)添加一倍,消費率相應提高一倍。消費率相應提高一倍。 v刀具壽命與切削用量三要素之間的關系刀具壽命與切削用量三要素之間的關系式式v T CT /(1/mf 1/nap1/ p)v當?shù)毒邏勖欢〞r當?shù)毒邏勖欢〞r,切削速度切削速度對消費率影對消費率影響最大響最大,進給量進給量f 次之次之,背吃刀量最小背吃刀量最小ap。v分析分析:(P57)v在刀具耐用度一定在刀具耐用度一定,從提高消費率角度思從提高消費率角度思索索,對于切削用量的選擇有一個總的原那對于切削用量的選擇有一個總的原那么么:首先選擇盡量大的

54、背吃刀量首先選擇盡量大的背吃刀量,其次選擇其次選擇最大的進給量最大的進給量,最后是切削速度。當然最后是切削速度。當然,切切削用量的選擇還要思索各種要素削用量的選擇還要思索各種要素,最后才最后才干得出一種比較合理的最終方案。干得出一種比較合理的最終方案。數(shù)控機床切削用量選擇數(shù)控機床切削用量選擇v自動換刀數(shù)控機床主軸或裝刀所費時間較多自動換刀數(shù)控機床主軸或裝刀所費時間較多,所以選擇切削用量要保證刀具加工完一個零所以選擇切削用量要保證刀具加工完一個零件件,或保證刀具耐用度不低于一個任務班或保證刀具耐用度不低于一個任務班,最少最少不低于半個任務班。不低于半個任務班。 v對切削用量三要素選擇方法對切削用量三要素選擇方法 v(1)背吃刀量的選擇背吃刀量的選擇v粗加工時粗加工時(外表粗糙度外表粗糙度Ra5012.5m) :在允許的條件下在允許的條件下,盡量一次盡量一次切除該工序的全部余量。如分兩次走切除該工序的全部余量。如分兩次走刀刀,那么第一次背吃刀量盡量取大那么第一次背吃刀量盡量取大 ,第第二次背吃刀量盡量取小些。二次背吃刀量盡量取小些。 v半精加工時半精加工時(外表粗糙度外表粗糙度Ra6.33.2m),背吃刀量普通為背吃刀量普通為0.52。)v精加工時精加工時(外表粗糙度外表粗糙度Ra1.60.8m),背吃刀量為背吃刀量為0.10.4。 v(2)進給量的選擇進給量的選擇v粗