數(shù)控加工工藝-刀具角度

1、數(shù)控加工工藝-刀具角度一、切削運(yùn)動(dòng)一、切削運(yùn)動(dòng)1 1、切削運(yùn)動(dòng)、切削運(yùn)動(dòng)切削加工時(shí)切削加工時(shí), ,為了獲得各種形狀的零件為了獲得各種形狀的零件, ,刀具與工件必須具有一定的刀具與工件必須具有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng), ,我們將這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱為切削運(yùn)動(dòng)。我們將這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱為切削運(yùn)動(dòng)。 切削運(yùn)動(dòng)按其所起的作用可分為：切削運(yùn)動(dòng)按其所起的作用可分為：主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng) （1 1）主運(yùn)動(dòng)）主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)是使刀具和工件之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而切除多余材料。主運(yùn)動(dòng)是使刀具和工件之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而切除多余材料。主運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)速度最高，消耗的功率最大。主運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)速度最高，消耗的功率最大。（2 2）進(jìn)給

2、運(yùn)動(dòng)）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)使刀具與工件間產(chǎn)生附加的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，保證切削連續(xù)進(jìn)行，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)使刀具與工件間產(chǎn)生附加的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，保證切削連續(xù)進(jìn)行，加工出具有所需幾何特性的已加工表面。加工出具有所需幾何特性的已加工表面。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：速度較低，消耗的功率較小。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：速度較低，消耗的功率較小。主運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以是直線運(yùn)動(dòng)；主運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以是直線運(yùn)動(dòng)；主運(yùn)動(dòng)可以由工件完成，也可以由刀具完成；主運(yùn)動(dòng)可以由工件完成，也可以由刀具完成；主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以同時(shí)進(jìn)行，也可以間歇進(jìn)行；主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以同時(shí)進(jìn)行，也可以間歇進(jìn)行；主運(yùn)動(dòng)通常只有一個(gè)，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的數(shù)目

3、可以有一個(gè)或幾個(gè)。主運(yùn)動(dòng)通常只有一個(gè)，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的數(shù)目可以有一個(gè)或幾個(gè)。常見(jiàn)的切削運(yùn)動(dòng)常見(jiàn)的切削運(yùn)動(dòng)（3 3）主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的合成）主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的合成 當(dāng)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)同時(shí)當(dāng)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行時(shí)，切削刃上某一點(diǎn)進(jìn)行時(shí)，切削刃上某一點(diǎn)相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)為合成相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)為合成運(yùn)動(dòng)，常用合成速度向量運(yùn)動(dòng)，常用合成速度向量v ve e來(lái)表示，如圖所示。來(lái)表示，如圖所示。2 2、切削時(shí)的表面、切削時(shí)的表面 切削加工過(guò)程中，在切削運(yùn)動(dòng)的作用下，工件表面一切削加工過(guò)程中，在切削運(yùn)動(dòng)的作用下，工件表面一層金屬不斷地被切下來(lái)變?yōu)榍行?，從而加工出所需要的新層金屬不斷地被切下?lái)變?yōu)榍行?，從而加工?/p>

4、所需要的新的表面，在新表面形成的過(guò)程中，工件上有三個(gè)依次變化的表面，在新表面形成的過(guò)程中，工件上有三個(gè)依次變化著的表面，它們分別是：著的表面，它們分別是： 待加工表面待加工表面 即將被切去金屬層的表面；即將被切去金屬層的表面；切削表面切削表面 切削刃正在切削而形成的表切削刃正在切削而形成的表面面, , 切削表面又稱加工表切削表面又稱加工表面或過(guò)渡表面；面或過(guò)渡表面；已加工表面已加工表面 已經(jīng)切去多余金屬層而形成已經(jīng)切去多余金屬層而形成的新表面。的新表面。3 3、切削用量、切削用量 切削用量是用來(lái)表示切削加工中主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù)的量。切削用量是用來(lái)表示切削加工中主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù)的量。 切削

5、用量包括：切削用量包括：切削速度切削速度進(jìn)給量進(jìn)給量背吃刀量背吃刀量（1 1）切削速度）切削速度vcvc 在切削加工時(shí)，切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度稱為切在切削加工時(shí)，切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度稱為切削速度，它表示在單位時(shí)間內(nèi)工件和刀具沿主運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)移動(dòng)的削速度，它表示在單位時(shí)間內(nèi)工件和刀具沿主運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)移動(dòng)的距離距離, ,單位為單位為m/minm/min或或m/sm/s。主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí), ,切削速度切削速度vcvc計(jì)算公式為計(jì)算公式為: :)/min/(1000smmndvc或式中式中d d切削刃上選定點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的工件直徑或刀切削刃上選定點(diǎn)所對(duì)應(yīng)

6、的工件直徑或刀 具的回轉(zhuǎn)直徑（具的回轉(zhuǎn)直徑（mmmm） n n工件或刀具每分工件或刀具每分( (秒秒) )鐘轉(zhuǎn)數(shù)鐘轉(zhuǎn)數(shù)(r/min(r/min或或r/s)r/s)主運(yùn)動(dòng)為往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)主運(yùn)動(dòng)為往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí), ,平均切削速度為：平均切削速度為：)/min/(10002smmnLvrc或式中式中L L一往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程長(zhǎng)度一往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程長(zhǎng)度(mm)(mm) nr nr一主運(yùn)動(dòng)每分鐘的往復(fù)次數(shù)一主運(yùn)動(dòng)每分鐘的往復(fù)次數(shù)( (往復(fù)次數(shù)往復(fù)次數(shù)/min)/min)。（2 2）進(jìn)給量）進(jìn)給量f f 進(jìn)給量是主運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)一周或往復(fù)一個(gè)行程，刀具相對(duì)工件在進(jìn)給方向上進(jìn)給量是主運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)一周或往復(fù)一個(gè)行程，刀具相對(duì)工件在進(jìn)給方向上

7、的位移量（的位移量（mm/rmm/r）。）。車(chē)削時(shí)進(jìn)給量的單位是車(chē)削時(shí)進(jìn)給量的單位是mm/rmm/r，即工件每轉(zhuǎn)一圈，即工件每轉(zhuǎn)一圈, ,刀具沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向移刀具沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)的距離。動(dòng)的距離。刨削等主運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)刨削等主運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng), ,其間歇進(jìn)給的進(jìn)給量為其間歇進(jìn)給的進(jìn)給量為mm/mm/雙行程，即每雙行程，即每個(gè)往復(fù)行程刀具與工件之間的相對(duì)橫向移動(dòng)距離。個(gè)往復(fù)行程刀具與工件之間的相對(duì)橫向移動(dòng)距離。單位時(shí)間的進(jìn)給量，稱為進(jìn)給速度，車(chē)削時(shí)的進(jìn)給速度單位時(shí)間的進(jìn)給量，稱為進(jìn)給速度，車(chē)削時(shí)的進(jìn)給速度vf vf 計(jì)算公式為計(jì)算公式為: :銑削時(shí)，由于銑刀是多齒刀具，進(jìn)給量單位除銑削時(shí)

8、，由于銑刀是多齒刀具，進(jìn)給量單位除mm/rmm/r外，還規(guī)定了每齒進(jìn)給外，還規(guī)定了每齒進(jìn)給量，用量，用fzfz表示，單位是表示，單位是(mm/z)(mm/z)，vfvf、f f、fzfz三者之間的關(guān)系為：三者之間的關(guān)系為：)/min/(smmmmfnvf或z z為多齒刀具的齒數(shù)為多齒刀具的齒數(shù) （3 3）背吃刀量（切削深度）背吃刀量（切削深度）apap 背吃刀量背吃刀量apap是指已加工表面與待加工表面之間的垂直距離（是指已加工表面與待加工表面之間的垂直距離（mmmm） 。 2mwpdda式中式中 dw dw待加工表面直徑待加工表面直徑 dm dm已加工表面直徑已加工表面直徑刀具的幾何形狀及主

9、要角度刀具的幾何形狀及主要角度一一 、刀具切削部分的幾何形狀刀具切削部分的幾何形狀各種刀具都是由切削部分和夾持部分兩部分組成各種刀具都是由切削部分和夾持部分兩部分組成. 二者既可以是一體二者既可以是一體的，也可以是由不同材料連接起來(lái)的，也可以是由不同材料連接起來(lái). 1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成刀桿：起裝夾和支撐作用刀桿：起裝夾和支撐作用刀頭刀頭:(三面三面) 前刀面：刀具上切屑流過(guò)的前刀面：刀具上切屑流過(guò)的表面表面 主后刀面：刀具上與過(guò)渡表主后刀面：刀具上與過(guò)渡表面相對(duì)的表面面相對(duì)的表面 副后刀面：刀具上與已加工副后刀面：刀具上與已加工表面相對(duì)的表面表面相對(duì)的表面 (兩刃兩刃) 主

10、切削刃：刀具上前刀面與主切削刃：刀具上前刀面與主后刀面的交線主后刀面的交線 副切削刃：刀具上前刀面與副切削刃：刀具上前刀面與副后刀面的交線副后刀面的交線 (一尖一尖) 主切削刃與副切削刃的交點(diǎn)主切削刃與副切削刃的交點(diǎn) ,通常磨成圓角通常磨成圓角(修圓刀尖修圓刀尖)或短平或短平刃刃(倒角刀尖倒角刀尖)(a)(a)直線過(guò)渡刃直線過(guò)渡刃 這種過(guò)渡刃多用于粗加工或強(qiáng)力切削的車(chē)刀上。(b)(b)圓弧過(guò)渡刃圓弧過(guò)渡刃 過(guò)渡刃也可磨成圓弧形。它的參數(shù)就是刀尖圓弧半徑r。刀尖圓弧半徑增大時(shí)，使刀尖處的平均主偏角減小，可以減小表面粗糙度數(shù)值，且能提高刀具耐用度。但會(huì)增大背向力和容易產(chǎn)生振動(dòng)，所以刀尖圓弧半徑不能

11、過(guò)大。通常高速鋼車(chē)刀r=0.55mm，硬質(zhì)合金車(chē)刀r=0.52mm。(c)(c)水平修光刃水平修光刃 修光刃是在副切削刃靠近刀尖處磨出一小段r=0o的平行刀刃。其長(zhǎng)度b（1.21.5）f，即b 應(yīng)略大于進(jìn)給量f。但b 過(guò)大易引起振動(dòng)。 普通車(chē)刀切削部分的組成普通車(chē)刀切削部分的組成外圓車(chē)刀內(nèi)孔車(chē)刀 刀具角度是刀具設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量刀具角度是刀具設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量時(shí)所使用的幾何參數(shù)，它們是確定刀具切削時(shí)所使用的幾何參數(shù)，它們是確定刀具切削部分幾何形狀（各表面空間位置）的重要參部分幾何形狀（各表面空間位置）的重要參數(shù)。數(shù)。 參考系：用于定義和規(guī)定刀具角度的各基參考系：用于定義和規(guī)定刀具角度的

12、各基準(zhǔn)坐標(biāo)面。準(zhǔn)坐標(biāo)面。 參考系：刀具靜止參考系和刀具工作參考參考系：刀具靜止參考系和刀具工作參考系。系。 二二 定義刀具角度的參考系定義刀具角度的參考系 建立刀具靜態(tài)坐標(biāo)參考系，應(yīng)以切削運(yùn)建立刀具靜態(tài)坐標(biāo)參考系，應(yīng)以切削運(yùn)動(dòng)為依據(jù)，預(yù)先給出假定條件：動(dòng)為依據(jù)，預(yù)先給出假定條件： 假設(shè)運(yùn)動(dòng)條件假設(shè)運(yùn)動(dòng)條件: : 用主運(yùn)動(dòng)向量用主運(yùn)動(dòng)向量vcvc近似地代近似地代替相對(duì)運(yùn)動(dòng)合成速度向量替相對(duì)運(yùn)動(dòng)合成速度向量ve(ve(即即vf=0)vf=0)。 假設(shè)安裝條件假設(shè)安裝條件: :規(guī)定刀桿中心線與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)規(guī)定刀桿中心線與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向垂直；刀尖與工件中心等高。方向垂直；刀尖與工件中心等高。刀具靜止參考系或

13、標(biāo)注角度參考系：在設(shè)計(jì)、制刀具靜止參考系或標(biāo)注角度參考系：在設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量時(shí)，用于定義刀具幾何參數(shù)的參造、刃磨和測(cè)量時(shí)，用于定義刀具幾何參數(shù)的參考系。考系。1 1刀具靜止參考系刀具靜止參考系在該參考系中定義的角度稱為刀具的標(biāo)注角度。在該參考系中定義的角度稱為刀具的標(biāo)注角度。靜止參考系中最常用的是正交平面參考系。靜止參考系中最常用的是正交平面參考系。 2. 2.正交平面參考系正交平面參考系由以下三個(gè)在空間由以下三個(gè)在空間相互垂直的參考平相互垂直的參考平面構(gòu)成。面構(gòu)成。(1)(1)基面基面p pr r通過(guò)切削刃上選定通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，垂直于假定主點(diǎn)，垂直于假定主運(yùn)動(dòng)方向的平面。運(yùn)動(dòng)方向的

14、平面。通常平行于車(chē)刀的通常平行于車(chē)刀的安裝面（底面）。安裝面（底面）。(2)(2)切削平面切削平面p ps s 通過(guò)切削刃通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，與主上選定點(diǎn)，與主切削刃相切并垂切削刃相切并垂直于基面的平面。直于基面的平面。(3)(3)正交平面正交平面p po o 通過(guò)切削刃上選定通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，同時(shí)與基面和切削點(diǎn)，同時(shí)與基面和切削平面垂直的平面。平面垂直的平面。參考系參考系基基 面面 Pr切削平面切削平面 Ps正交平面正交平面 Po 通過(guò)主切削刃上的通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，與主運(yùn)動(dòng)方某一點(diǎn)，與主運(yùn)動(dòng)方向相垂直的平面向相垂直的平面 通過(guò)主切削刃上的某通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，與主切削刃相切一點(diǎn)，

15、與主切削刃相切并垂直于基面的平面并垂直于基面的平面 通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，并同時(shí)垂直于基面和切削平面并同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面的平面作用：用于定義和規(guī)定刀具角度的各基準(zhǔn)坐標(biāo)平面，只是假定參作用：用于定義和規(guī)定刀具角度的各基準(zhǔn)坐標(biāo)平面，只是假定參考，事實(shí)看不見(jiàn)，摸不著考，事實(shí)看不見(jiàn)，摸不著3 3、刀具標(biāo)注角度定義刀具標(biāo)注角度定義（1 1）在基面內(nèi)測(cè)量的角度）在基面內(nèi)測(cè)量的角度主偏角主偏角 r r 主切削刃與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向之間的主切削刃與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角。夾角。副偏角副偏角 r r 副切削刃與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向之間副切削刃與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向之間的夾角。的夾角。 刀尖角

16、刀尖角 r r 主切削平面與副切削平面間的夾主切削平面與副切削平面間的夾角。角。 )(180rrr刀尖角與主偏角和副偏角的關(guān)系：刀尖角與主偏角和副偏角的關(guān)系： PoPrPso0 r已加工面加工面待加工面rfnPsPrPo0 r已加工面 r注意：車(chē)外注意：車(chē)外圓與車(chē)端面圓與車(chē)端面主、副偏角主、副偏角的變化的變化（2 2）在主切削刃正交平面內(nèi)）在主切削刃正交平面內(nèi)(O-O)(O-O)測(cè)量的角度測(cè)量的角度 前角前角 o o 前刀面與基面間的夾角。當(dāng)前前刀面與基面間的夾角。當(dāng)前刀面與基面平行時(shí)，前角為零。刀面與基面平行時(shí)，前角為零?；嬖谇暗睹嬉詢?nèi)，前角為負(fù)?；嬖谇暗睹嬉詢?nèi)，前角為負(fù)?；嬖谇暗睹嬉?/p>

17、外，前角為正?；嬖谇暗睹嬉酝?，前角為正。后角后角 o o 后刀面與切削平面間的夾角。后刀面與切削平面間的夾角。楔角楔角 o o 前刀面與后刀面間的夾角。前刀面與后刀面間的夾角。楔角與前角楔角與前角 o o和后角和后角 o o的關(guān)系的關(guān)系如下：如下： )(90ooo（3 3）在切削平面內(nèi)）在切削平面內(nèi)(S (S向向) )測(cè)量的角度測(cè)量的角度 刃傾角刃傾角 s s 主切削刃與基面間的夾角。主切削刃與基面間的夾角。 刃傾角正負(fù)的規(guī)定如圖所示。刀尖處于最高點(diǎn)時(shí)，刃傾角為正；刀尖處于刃傾角正負(fù)的規(guī)定如圖所示。刀尖處于最高點(diǎn)時(shí)，刃傾角為正；刀尖處于最低點(diǎn)時(shí)，刃傾角為負(fù)；切削刃平行于底面時(shí)，刃傾角為零。最

18、低點(diǎn)時(shí)，刃傾角為負(fù)；切削刃平行于底面時(shí)，刃傾角為零。（4 4）刀具角度的正負(fù)）刀具角度的正負(fù) 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，夾角為鈍角，前角為負(fù)值。前角為正，夾角為鈍角，前角為負(fù)值。 后角后角o ：后刀面與基面之間的夾角為銳角，后：后刀面與基面之間的夾角為銳角，后角為正，夾角為鈍角，后角為負(fù)值。角為正，夾角為鈍角，后角為負(fù)值。 刃傾角刃傾角s ：刀尖是主切削刃上最高點(diǎn)時(shí)：刀尖是主切削刃上最高點(diǎn)時(shí)刃傾角為刃傾角為正，正，刀尖位于主切削刃上最低點(diǎn)時(shí)刀尖位于主切削刃上最低點(diǎn)時(shí)刃傾角為負(fù)，刃傾角為負(fù)，主切削刃與基面平行時(shí)時(shí)主切削刃與基面平

19、行時(shí)時(shí)刃傾角為零。刃傾角為零。三、刀具角度的選擇三、刀具角度的選擇在保證加工質(zhì)量的前提下，能夠滿足刀具使用壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)效率高、加工成本低的刀具幾何參數(shù)，稱為刀具的合理幾何參數(shù)1前角和后角的選擇前角和后角的選擇3刃傾角的選擇刃傾角的選擇2主偏角、副偏角的選擇主偏角、副偏角的選擇1.1.前角前角O （1 1）功用）功用O 刀刃鋒利刀刃鋒利，切屑變形，切屑變形切削力和切削功率切削力和切削功率刀刃和刀尖強(qiáng)度刀刃和刀尖強(qiáng)度，散熱體積，散熱體積刀具壽命刀具壽命 前角的大小主要解決刀頭前角的大小主要解決刀頭的堅(jiān)固性與鋒利性的矛盾的堅(jiān)固性與鋒利性的矛盾 （2 2）選擇）選擇工件材料強(qiáng)度、硬度較低時(shí)，應(yīng)取較大前

20、角，反工件材料強(qiáng)度、硬度較低時(shí)，應(yīng)取較大前角，反之應(yīng)取較小的前角。之應(yīng)取較小的前角。加工塑性材料時(shí)，應(yīng)取較大前角，加工脆性材料加工塑性材料時(shí)，應(yīng)取較大前角，加工脆性材料時(shí)，應(yīng)取較小的前角。時(shí)，應(yīng)取較小的前角。刀具材料韌性好（高速鋼），取較大前角，反之刀具材料韌性好（高速鋼），取較大前角，反之（硬質(zhì)合金）取較小前角。（硬質(zhì)合金）取較小前角。粗加工時(shí)，取較小前角，精加工時(shí)，取較大前角。粗加工時(shí)，取較小前角，精加工時(shí)，取較大前角。 首先要考慮加工材料的硬度，其次考慮加工性質(zhì) 2.2.后角后角o （1 1）功用）功用o 后刀面與工件的摩擦后刀面與工件的摩擦后刀面的磨損率后刀面的磨損率（2 2）選擇）選

21、擇首先考慮加工性質(zhì) ，其次考慮加工材料的硬度 粗加工或工件材料較硬，后角取較小值；粗加工或工件材料較硬，后角取較小值；工件材料越軟、塑性越大，后角越大；工件材料越軟、塑性越大，后角越大；工藝系統(tǒng)剛度較差時(shí)，適當(dāng)減小后角；工藝系統(tǒng)剛度較差時(shí)，適當(dāng)減小后角； 3.3.主偏角主偏角r r 和副偏角和副偏角r r （1 1）功用）功用r r 和和r r 刀刃強(qiáng)度刀刃強(qiáng)度表面粗糙度表面粗糙度，散熱條件，散熱條件刀具壽命刀具壽命切屑厚度和單位長(zhǎng)切屑厚度和單位長(zhǎng)度上的切削力度上的切削力注：主、副偏角過(guò)小使徑向切削力增大注：主、副偏角過(guò)小使徑向切削力增大, ,容易引起切削振動(dòng)容易引起切削振動(dòng) （2 2）選擇）

22、選擇工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)，主、副偏角取較小值；這樣有利于提高車(chē)刀使用壽命和改善散熱條件及表面粗造度；反之取較大值。當(dāng)加工臺(tái)階時(shí)，主偏角應(yīng)取90，加工中間切入的工件，主偏角一般取60 。 加工很硬的材料時(shí)，為減小單位切削刃上的負(fù)荷，宜取較小的主偏角。切削層面積相同時(shí)，主偏角大的切削厚度大，易斷屑。副偏角大小取決于表面粗糙度，粗加工時(shí)取大值，精加工取小值。首先考慮機(jī)床、夾具和刀具組成首先考慮機(jī)床、夾具和刀具組成的工藝系統(tǒng)的剛性的工藝系統(tǒng)的剛性 ，其次考慮加其次考慮加工工件的幾何形狀和加工性質(zhì)工工件的幾何形狀和加工性質(zhì)4.4.刃傾角刃傾角s s （1 1）功用）功用（2 2）選擇）選擇 主要影響刀頭的

23、強(qiáng)度、切主要影響刀頭的強(qiáng)度、切削分力和切屑的流動(dòng)方向。削分力和切屑的流動(dòng)方向。加工一般鋼料和鑄鐵，無(wú)沖擊時(shí)：加工一般鋼料和鑄鐵，無(wú)沖擊時(shí)： 粗車(chē)粗車(chē)s s 0 05 5 精車(chē)精車(chē)s s 0 0+5+5 有沖擊時(shí)：有沖擊時(shí)：s s 5 51515 特別大時(shí)：特別大時(shí)：s s 30304545切削加工高強(qiáng)度鋼、冷硬鋼時(shí)：切削加工高強(qiáng)度鋼、冷硬鋼時(shí)： s s 30304545。主要看加工性質(zhì)主要看加工性質(zhì) 如當(dāng)如當(dāng)S =0o 時(shí)，時(shí)，切屑垂直于切削刃流切屑垂直于切削刃流出；出；S為負(fù)值時(shí)，為負(fù)值時(shí)，切屑流向已加工表面；切屑流向已加工表面；S為正值時(shí)，切屑為正值時(shí)，切屑流向待加工表面。流向待加工表面。

24、 刃傾角增大，可刃傾角增大，可減小切屑變形減小切屑變形,使切使切削輕快。削輕快?？刂魄行嫉牧飨蚩刂魄行嫉牧飨?斷續(xù)切削時(shí)，當(dāng)斷續(xù)切削時(shí)，當(dāng)刃傾角為零，切削刃刃傾角為零，切削刃與工件同時(shí)接觸，同與工件同時(shí)接觸，同時(shí)切離，會(huì)引起振動(dòng)；時(shí)切離，會(huì)引起振動(dòng)；若刃傾角不等于零則若刃傾角不等于零則切削刃上各點(diǎn)逐漸切切削刃上各點(diǎn)逐漸切入工件和逐漸切離工入工件和逐漸切離工件，故切削過(guò)程平穩(wěn)。件，故切削過(guò)程平穩(wěn)?？刂魄邢魅性谇腥肱c切出時(shí)的平穩(wěn)性控制切削刃在切入與切出時(shí)的平穩(wěn)性 切削層是刀具或工件沿進(jìn)給方向每移動(dòng)切削層是刀具或工件沿進(jìn)給方向每移動(dòng)f f后，刀具正在切除的金屬層。后，刀具正在切除的金屬層。切削層參數(shù)

25、就是指這個(gè)切削層的截面尺寸。切削層參數(shù)就是指這個(gè)切削層的截面尺寸。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，切削層形狀、尺寸規(guī)定在刀具的基面中度量，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，切削層形狀、尺寸規(guī)定在刀具的基面中度量，切削層的形狀和尺寸將直接影響刀具切削部分所承受的負(fù)荷切削層的形狀和尺寸將直接影響刀具切削部分所承受的負(fù)荷和切屑的尺寸大小。和切屑的尺寸大小。通常在基面通常在基面PrPr內(nèi)度量。內(nèi)度量。 四、切削層參數(shù)四、切削層參數(shù)如圖所示，車(chē)外圓時(shí)，當(dāng)主、副切削刃為直線，且如圖所示，車(chē)外圓時(shí)，當(dāng)主、副切削刃為直線，且 s =0s =0，切削層就是車(chē)刀由，切削層就是車(chē)刀由位置位置移動(dòng)到位置移動(dòng)到位置即一個(gè)即一個(gè)f f距離，刀具正在切削的那

26、層金屬層，可見(jiàn)，切削距離，刀具正在切削的那層金屬層，可見(jiàn)，切削層的形狀是平行四邊形。層的形狀是平行四邊形。hDf fapapbD r切削層厚度切削層厚度h hD D 是垂直于切削表面度量的切削層尺是垂直于切削表面度量的切削層尺寸。寸。 hD fsinr切削層寬度切削層寬度b bD D 是沿切削表面度量的切削層尺寸。是沿切削表面度量的切削層尺寸。 bD ap/sinr切削層橫截面積切削層橫截面積A AD DDDpDbhafA五、刀具工作角度五、刀具工作角度 刀具在工作參刀具在工作參考系中確定的角考系中確定的角度稱為刀具工作度稱為刀具工作角度。角度。 研究刀具工作研究刀具工作角度的變化趨勢(shì)，角度的

27、變化趨勢(shì)，對(duì)刀具的設(shè)計(jì)、對(duì)刀具的設(shè)計(jì)、改進(jìn)、革新有重改進(jìn)、革新有重要的指導(dǎo)意義。要的指導(dǎo)意義。1 1刀具工作參考系的建立刀具工作參考系的建立 與靜止參考系中正交平面參考系建立的定與靜止參考系中正交平面參考系建立的定義和程序相似，不同點(diǎn)就在于用合成切削速度義和程序相似，不同點(diǎn)就在于用合成切削速度向量代替切削速度向量；用實(shí)際安裝條件代替向量代替切削速度向量；用實(shí)際安裝條件代替假定安裝條件。假定安裝條件。 2 2刀具工作角度的分析刀具工作角度的分析 在車(chē)削、鏜孔、銑削等加工中，通在車(chē)削、鏜孔、銑削等加工中，通常因刀具工作角度的變化，對(duì)工件已常因刀具工作角度的變化，對(duì)工件已加工表面質(zhì)量或切削性能造成不

28、利影加工表面質(zhì)量或切削性能造成不利影響。響。v用刃傾角用刃傾角s s=0=0車(chē)刀車(chē)削外圓時(shí)，由于車(chē)車(chē)刀車(chē)削外圓時(shí)，由于車(chē)刀的刀尖高于工件中心，工作前角刀的刀尖高于工件中心，工作前角oeoe增大，增大，而工作后角而工作后角oeoe減小。減小。v若切削刃低于工件中心，則工作前角若切削刃低于工件中心，則工作前角oeoe減減小，而工作后角小，而工作后角oeoe增大。增大。1)1)刀尖安裝高低對(duì)工作前、后角的影響刀尖安裝高低對(duì)工作前、后角的影響v當(dāng)?shù)稐U中心線與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向不垂直且逆時(shí)當(dāng)?shù)稐U中心線與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向不垂直且逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)針轉(zhuǎn)動(dòng)G G角時(shí)，工作主偏角將增大，工作副偏角角時(shí)，工作主偏角將增大，工作副偏

29、角將減小。將減小。2 2）刀桿安裝偏斜對(duì)工作主、副偏角的影響）刀桿安裝偏斜對(duì)工作主、副偏角的影響六、刀具材料六、刀具材料 金屬切削過(guò)程除了要求刀具具有適當(dāng)?shù)膸捉饘偾邢鬟^(guò)程除了要求刀具具有適當(dāng)?shù)膸缀螀?shù)外，還要求刀具材料對(duì)工件要有良好的何參數(shù)外，還要求刀具材料對(duì)工件要有良好的切削性能。切削性能。 刀具材料刀具材料(cutting tool materials)(cutting tool materials)在切削在切削時(shí)要承受高溫、高壓、摩擦、沖擊、振動(dòng)，金屬切削時(shí)要承受高溫、高壓、摩擦、沖擊、振動(dòng)，金屬切削過(guò)程中的加工質(zhì)量、加工效率、加工成本，在很過(guò)程中的加工質(zhì)量、加工效率、加工成本，在很大程度上取決于刀具材料的合理選擇。大程度上取決于刀具材料的合理選擇。1. 1. 刀具材料應(yīng)具備的性能刀具材料應(yīng)具備的性能（1 1）高的硬度和耐磨性）高的硬度和耐磨性（2 2）足夠的強(qiáng)度和韌性）足夠的強(qiáng)度和韌性（3 3）高的耐熱性與化學(xué)穩(wěn)定性）高的耐熱性與化學(xué)穩(wěn)定性（4 4