刀具幾何參數(shù)的合理選擇.課件

1、第四節(jié) 刀具幾何參數(shù)的合理選擇主要教學(xué)內(nèi)容： 4 刀具幾何參數(shù)的合理選擇 前角的選擇 后角的選擇 主偏角及副偏角的選擇 刀刃角的選擇第四節(jié) 刀具幾何參數(shù)的合理選擇教學(xué)目的：理解切削用量的選擇原則和切削液的作用掌握切削用量的選擇方法和切削液的選用。教學(xué)重點(diǎn)：切削用量中背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度的選擇。教學(xué)難點(diǎn)：不同加工過(guò)程中背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度的選擇。一、前角的選擇（一）前角的功用 前角的功用主要影響切削變形和切削力的大小及刀具耐用度和表面質(zhì)量的高低。增大前角使切削變形和摩擦減少，故切削力小、切削熱少，加工表面質(zhì)量高。但前角過(guò)大，刀具強(qiáng)度降低，散熱體積減少，刀耐用度下降。減少前角，刀具強(qiáng)度

2、提高，刀屑變形增大，易斷屑。但前角過(guò)小，會(huì)使切削力和切削熱增加，刀具耐用度降低。一、前角的選擇（二）合理前角的選擇原則 刀具材料： 脆性o（高速鋼o，硬質(zhì)合金o，陶瓷o ） 工件材料：塑性材料o , 脆性材料o , 強(qiáng)度o , 硬度o 加工要求：粗加工o , 斷續(xù)切削o , 精加工o 機(jī)床功率和系統(tǒng)剛度: 功率大剛度高 , 數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)線：二、后角的選擇（一）后角的功用后角的主要功用是減小主后刀面與過(guò)渡表面的彈性恢復(fù)層之間的摩擦，減輕刀具磨損。后角小使主后刀面與工件表面的摩擦加劇，刀具磨損加大，工件冷硬程度增加，加工表面質(zhì)量差；尤其是切削厚度較小時(shí)，由于刃口鈍圓半徑的影響，上述情況更為嚴(yán)重。

3、后角增大，摩擦減小，也減小了刃口鈍圓半徑，這對(duì)切削厚度較小的情況有利，但使刀刃強(qiáng)度和散熱情況變差。二、后角的選擇（二）合理后角的選擇原則 粗加工：o , 精加工：o 塑性材料:o , 脆性材料:o, 硬度高:o , 強(qiáng)度高o 工藝系統(tǒng)：剛度高o三、前后刀面的形式及選擇（1）前刀面常見(jiàn)的形式及其選擇：（如圖） 三、前后刀面的形式及選擇（1）前刀面常見(jiàn)的形式及其選擇：a、正前角單平面型：精加工刀具、復(fù)雜刀具加工脆性材料的刀具b、正前角曲面帶倒棱型：加工塑性材料的刀具c、負(fù)前角單平面型：后刀面磨損刀具 d、負(fù)前角雙平面型：前后刀面磨損的刀具注意：區(qū)別負(fù)前角與負(fù)倒棱三、前后刀面的形式及選擇（1）前刀面

4、常見(jiàn)的形式及其選擇：注意：區(qū)別負(fù)前角與負(fù)倒棱三、前后刀面的形式及選擇（2）后刀面的常見(jiàn)形式 單一后刀面：基本形式、常用，精加工刀用 有刃帶的后刀面：可增加刀具耐磨性，定尺寸刀具用 帶消振棱的后刀面：可抑制振動(dòng)，加工時(shí)容易振動(dòng)使用 雙重或三重后刀面：可增加刃口強(qiáng)度，較少后刀面磨損四、主偏角及負(fù)偏角的選擇（一）主偏角的功用及合理主偏角的選擇1、主偏角的功用主偏角的功用主要影響刀具耐用度、已加工表面粗糙度及切削力的大小。主偏角r較小，則刀頭強(qiáng)度高，散熱條件好，已加工表面殘留面積高度小，作用主切削刃的長(zhǎng)度長(zhǎng)，單位作用主切削上的切削負(fù)荷?。黄湄?fù)面效應(yīng)為背向力大，切削厚度小，斷屑效果差。主偏角較大時(shí)，所產(chǎn)

5、生的影響與上述完全相反。四、主偏角及負(fù)偏角的選擇2、主偏角的選擇 系統(tǒng)剛度：剛度好，Kr取小值，剛度差，Kr取大值。 工件形狀：Kr按工件階梯的角度選。 工件材料：工件很硬時(shí)，Kr取小值。 散熱條件：需要時(shí)加強(qiáng)散熱時(shí)，Kr取小值。 產(chǎn)量條件：需要刀具通用性好時(shí),取Kr90、Kr45四、主偏角及負(fù)偏角的選擇（二）副偏角的功用及合理副偏角的選擇1、副偏角的功用負(fù)偏角的功用主要是減小副切削刃和已加工表面的摩擦。較小的副偏角，可減小殘留面積高度，提高刀具強(qiáng)度和改善散熱條件，但將增加副后刀面與已加工表面之間的摩擦，且易引起振動(dòng)。四、主偏角及負(fù)偏角的選擇2、副偏角的選擇1）一般刀具的副偏角 ，在不引起振動(dòng)

6、的情況下，可選取較小的副偏角，如車(chē)刀、刨刀均可取r=5度10度2）精加工刀具的副偏角應(yīng)取的小一些，以減小殘留面積，從而減小表面粗糙度。3）加工強(qiáng)度、高硬度材料或斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)取較小的副偏角（r =4度6度）4）切斷刀、鋸片刀和槽銑刀等，為了保證刀頭強(qiáng)度和重磨后刀頭寬度變化較小，只能取很小的副偏角。（r =1度2度）五、刃傾角的功用（一）刃傾角的功用 刃傾角主要影響切削流向和刀尖強(qiáng)度。刃傾角為正值，切削開(kāi)始為正值，切削開(kāi)始時(shí)刀尖與工件接觸，切屑流向待加工表面，可避免纏繞和劃傷已加工表面，對(duì)半精加工、精加工有利。刃傾角為負(fù)值。切削開(kāi)始時(shí)刀尖后接觸工件，切屑流向已加工表面，容易將已加工表面劃傷；在粗加工開(kāi)始時(shí)，尤其是在斷續(xù)切削時(shí)，可避免刀尖受沖擊，起保護(hù)刀尖的作用，并可改善刀具散熱條件。五、刃傾角的功用（一）刃傾角的功用五、刃傾角的功用（二）刃傾角的選擇刃傾角：使刀具刃口鋒利，切削平穩(wěn)原則：1）粗加工S 0（使FP小些）2）斷續(xù)切削：S 0（保護(hù)刀尖）3）工件b、HB大：