金属切削原理与刀具 第四章 几何参数选择.ppt

第四章刀具几何参数与切削用量的合理选择 4 1刀具几何参数的合理选择 4 2切削用量的合理选择 合理选择刀具几何参数 一 刀具合理几何参数的基本内容二 前角 后角和主 副偏角的功用及其选择 一 刀具合理几何参数的基本内容 1 刃形 刃形即是切削刃的形状 从简单的直线刃发展到折线刃 圆弧刃 月牙弧刃 波形刃 阶梯刃及其他适宜的空间曲线刃 切断刀的刃形 外圆车刀的刃形 外圆车刀的刃形 一 刀具合理几何参数的基本内容 2 切削刃刃区的剖面型式3 刀面型式及参数 后刀面 后刀面 负倒棱 前刀面 前刀面 刃形的区别 负倒棱消振棱刃带 4 刀具角度 A 前角的功用及合理前角值的选择1 前角的主要功用 1 影响切削区域的变形程度 2 影响切削刃与刀头的强度 受力性质和散热条件 3 影响切屑形态和断屑效果 4 影响已加工表面质量 A 前角的功用及合理前角值的选择2 合理前角的概念在一定的条件下 前角有一个合理的数值 A 前角的功用及合理前角值的选择3 合理前角的选择原则 主要考虑以下因素 工件材料的强度 硬度 是否是塑性材料和脆性材料 是否是粗加工和精加工 刀具材料的抗弯强度是否高 工艺系统刚性是否好和机床功率是否够 是否是数控机床和自动机 自动线用刀具 B 后角的功用及合理前角值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 1 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强度 2 后角的选择 C 主 副偏角的功用及其选择1 主偏角的功用 影响已加工表面残留面积的高度 影响各切削分力的比例 影响刀尖的强度和刀具耐用度 影响断屑 2 主 副偏角的选择主偏角主要根据加工条件和工艺系统刚性来选择副偏角主要考虑表面粗糙度 刀尖强度和散热面积来选择 D 刃倾角的功用及其选择1 刃倾角的功用 影响已加工表面质量 影响各切削分力的比例 影响刀尖的强度 影响切入切出的平稳性 刃倾角控制切屑流向 影响加工质量 刃倾角小于0 时 刃倾角大于0 时 刃倾角等于0 时 2 刃倾角的选择根据加工性质和加工条件选择1 粗加工 S0 使FP小些 2 断续切削 S0 使FP小些 5 微量切削 S取大值 使刀具实际刃口半径 切削用量的合理选择 刀具耐用度的确定切削用量的选择原则切削用量的选择方法 刀具耐用度的确定 一 最大生产率耐用度完成一个工序所需要的工时tw为求一阶导数 得最大生产率耐用度 二 最低成本耐用度 经济耐用度 每个工件的工序成本为刀具经济使用寿命 切削用量的选择原则 粗加工时 为充分发挥机床和刀具的性能 以提高金属切除量为主要目的 应选择较大的切削深度 较大的进给量和适当的切削速度 精加工时 应主要考虑保证加工质量 并尽可能的提高加工效率 应采用较小的进给量和较高的切削速度 在切削加工性差的材料时 由于这些材料硬度高 强度高 导热系数低 必须首先考虑选择合理的切削速度 切削用量的选择方法 在一般情况下 首先根据加工余量选择切削深度ap 其次根据工件材料的硬化深度和切屑断连的已加工表面粗糙度情况选择进给量f 最后尽量选择较高的 高速钢刀具选择较低的 切削速度Vc 以切削速度来控制切削温度 消除切屑瘤 保证工件表面粗糙度 刀具几何参数和切削用量表 工件材料 刀具材料 刀具几何参数 切削用量 低碳钢 易切钢 中碳钢 G YT YW G 25 30 8 20 30 40 25 30 15 20 8 10 6 8 90 180 20 30 0 3 5 0 3 10 0 5 5 0 1 0 5 0 08 1 0 1 0 5 0 0 Vc m min Ap nm F mm r 参数选择说明A 粗车时 选用低的切削速度 大的切削深度和进给量 B 精车时 选用高的切削速度 小的切削深度和进给量 C 高速钢刀具精车时采用Vc小于10