车刀的角度.doc

第二章 车刀的角度 车刀的组成 车刀角度中的三个辅助平面 车刀的角度作用及其选择一、车刀的组成 车刀由刀体和刀柄两部分组成，刀体担负切削任务，因此又叫切削部分。刀柄的任务是把车刀装夹在刀架上。如下图2-1：图2-11) 前刀面 切屑排出时经过的表面。2) 后刀面 后刀面又分主后刀面和副后刀面。主后刀面是和工件上过渡表面相对的车刀刀面;副后刀面是和工件上已加工表面相对的车刀刀面。3) 主切削刃 前刀面和主后刀面相交的部位，它负担着主要切削任务。4) 副切削刃 前刀面和副后刀面相交的部位，它负担着车刀次要的切削任务。5) 刀尖 主切削刃和副切削刃相交的部位。为提高刀尖的强度，常把刀尖部分磨成圆弧型或着直线型，圆弧或直线部分的刀刃叫过渡刃。6) 修光刀 副切削刃前段近刀尖处的一段平直刀刃叫修光刀。装夹车刀时只有把修光刃与进给方向平行，且修光刃的长度大于进给量时才能起到修光工件表面的作用。二、车刀角度标注中的三个辅助平面测量车刀角度的辅助平面，为较准确测量车刀的几何角度，假设了三个辅助平面，即切削平面，基面和截面。如图示2-2：图2-21) 切削平面Ps过车刀主切削刃上一个选定点，并与工件过渡表面相切的平面叫切削平面。2) 基面Pr过车刀主切削刃上一个选定点，并与该点切削速度方向垂直的平面叫基面。3) 截面 截面有主截面Po和副截面Po之分。过车刀主切削刃上一个选定点，垂直于过该点的切削平面与基面的平面叫主截面。切削平面，基面和截面互相垂直，构成一个空间直角坐标系。三、车刀角度及其选择如图2-3，车刀各角度都标出：图2-31、前角的选择1) 前角的作用a. 前角主要影响车刀的锋利程度，切削力的大小与切削变形的大小。增大前角，则车刀锋利，切削力减小，切削变形小。b. 影响车刀强度，受力情况和散热条件。前角增大，车刀楔角减小，使刀头强度减小，散热体积减小，从而散热条件变差，易使切削温度升高。c. 影响加工表面质量。前角增大，刃口锋利，摩擦力小，可避免积屑瘤产生，提高表面质量。2) 前角正负的确定正前角：当前刀面与切削平面之间的夹角小于90度时为正前角。负前角：当前刀面与切削平面之间的夹角大于90度时为负前角。3) 前角的选择前角的选择原则是在刀具强度允许的条件下，尽量选取较大的前角。具体选择时，应根据工件的材料，刀具材料，加工性质等因素选取合理的前角。a. 加工脆性材料或硬度较高的材料时应选较小的前角，加工塑性材料或硬度较低的材料时应选较大的前角。b. 高速钢材料的车刀前角一般应大于硬质合金材料的车刀前角。c. 精加工时应选较大的前角，粗加工时应选较小的前角。2、后角的选择1) 后角的作用a. 减小后刀面与过渡表面的摩擦，提高工件的表面质量，延长车刀的表面寿命。b. 增大后角可使车刀刃口锋利，但后角过大会使楔角减小，易造成车刀强度减小、散热条件变差和磨损加快等不利现象。2) 后角正负的确定正后角：当后刀面和基面之间的夹角小于90时为正后角。负后角：当后刀面和基面之间的夹角大于90时为负后角。 3) 后角的选择a. 粗车时，切削深、进给快，要求车刀有足够的强度，应选择较小的后角。b. 精车时，为减小后面和工件过渡表面之间的摩擦，保持刃口锋利，应选较大后角。c. 断续切削或切削力较大时应选取较小的后角。3、主偏角与副偏角的选择1) 主偏角的作用主偏角主要影响车刀的散热条件、影响轴向切削力和径向切削力之比及断屑情况。增大主偏角，车刀散热条件变差，径向力减小而轴向力增大，切削厚度增大易断屑。2) 主偏角的选择当工件刚性较差时应选择较大的主偏角；车削细长轴，为减小径向力应选较大主偏角；车削硬度高的工件时应选择较小的主偏角。3) 副偏角的作用于选择副偏角主要影响副切削刃和工件已加工表面之间的摩擦，影响车刀强度和工件的表面粗糙度。粗车时应选稍大一点的副偏角，而精车时应选较小的副偏角。4、刃倾角的选择1) 刃倾角的正负刃倾角有正值、零度和负值三种。当车刀尖位于主切削刃最高点时为正值刃倾角；当主切削刃和基面平行时为零度刃倾角；当刀尖位于主切削刃最低点时为负值刃倾角。2) 刃倾角的作用a) 控制切削排除的方向 当刃倾角为正值时，切屑排向待加工表面；刃倾角为负值时，切屑排向已加工表面；刃倾角为零度时，切屑垂直于主切削刃方向排出。如下图2-4所示： 图2-4b) 影响刀尖强度和切削的平稳性 刃倾角为正值时，刀尖强度小；刃倾角为负值时，不仅刀尖强度大，而且当断续切削时，远离刀尖的切削刃先接触工件，起到保护刀尖作用。刃倾角不等于零度时，主切削刃增长，切削刃逐步接触工件，车刀受的冲击力小，切削平稳。c) 影响切削前角及刀刃的锋利程度 增大刃倾角使切削刃锋利，能切小很薄的金属层。3) 刃倾角的选择 刃倾角的选择主要由工件材料、刀具材料和加工性质决定。精加工时为避免切削将工件拉毛，应选择正值刃倾角；断续切削或冲击力较大时，应选择负值刃倾角；许多大前角车刀常配合负值刃倾角来增加车刀的强度；微量进给精车外圆或内孔时可取大的刃倾角。