切削參數(shù)的選擇

關(guān)于切削參數(shù)的選擇第2頁,共97頁，2024年2月25日，星期天正交平面參考系時各參考面：（右圖）基面pr——過切削刃選定點平行或垂直刀具安裝面（或軸線）的平面。切削平面ps——過切削刃選定點與切削刃相切并垂直于基面的平面。正交平面po——過切削刃選定點同時垂直于切削平面和基面的平面。正交平面參考系第3頁,共97頁，2024年2月25日，星期天第4頁,共97頁，2024年2月25日，星期天對于法平面參考系：則由pr、ps、pn三平面組成，其中：法平面pn——過切削刃選定點并垂直于切削刃的平面。對于假定工作平面參考系：則由pr、pf、pp三平面組成，假定工作平面pf——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。背平面pp——過切削刃選定點和假定工作平面與基面都垂直的平面。第5頁,共97頁，2024年2月25日，星期天第6頁,共97頁，2024年2月25日，星期天3.刀具的標(biāo)注角度①、車刀各標(biāo)注角度：前角γo——在主切削刃選定點的正交平面po內(nèi)，前刀面與基面之間的夾角。后角αo——在正交平面po內(nèi)，主后刀面與切削平面之間的夾角。第7頁,共97頁，2024年2月25日，星期天主偏角κr——主切削刃在基面上的投影與進給方向的夾角。刃傾角λs——在切削平面ps內(nèi)，主切削刃與基面pr的夾角。以及還有：副前角γoˊ、副后角αoˊ、副偏角κrˊ、副傾角λsˊ

車削刀具幾何角度第8頁,共97頁，2024年2月25日，星期天第9頁,共97頁，2024年2月25日，星期天第10頁,共97頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共97頁，2024年2月25日，星期天第12頁,共97頁，2024年2月25日，星期天課堂問題？1．請解釋刀具基本概念：前刀面Aγ、主后刀面Aα、副后刀面Aαˊ、主切削刃、副切削刃第13頁,共97頁，2024年2月25日，星期天①、刀具切削部分組成：前刀面Aγ——切屑沿其流出的表面。主后刀面Aα——與過渡表面相對的面。副后刀面Aαˊ——與已加工表面相對的面。主切削刃——前刀面與主后刀面相交形成的刀刃。副切削刃——前刀面與副后刀面相交形成的刀刃。第14頁,共97頁，2024年2月25日，星期天課堂問題？2、正交平面參考系各參考面的概念？基面pr、切削平面ps、正交平面po第15頁,共97頁，2024年2月25日，星期天正交平面參考系時各參考面：基面pr——過切削刃選定點平行或垂直刀具安裝面（或軸線）的平面。切削平面ps——過切削刃選定點與切削刃相切并垂直于基面的平面。正交平面po——過切削刃選定點同時垂直于切削平面和基面的平面。第16頁,共97頁，2024年2月25日，星期天課堂問題？3、車刀各刀具角度的概念？前角γo、后角αo、主偏角κr

、副偏角κrˊ、刃傾角λs第17頁,共97頁，2024年2月25日，星期天前角γo——在主切削刃選定點的正交平面po內(nèi)，前刀面與基面之間的夾角。后角αo——在正交平面po內(nèi)，主后刀面與切削平面之間的夾角。主偏角κr——主切削刃在基面上的投影與進給方向的夾角。刃傾角λs——在切削平面ps內(nèi)，主切削刃與基面pr的夾角。第18頁,共97頁，2024年2月25日，星期天刀具角度的正負(fù)前角γo：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。后角αo：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。刃傾角λs：刀尖是主切削刃上最高點時刃傾角為正，刀尖位于主切削刃上最低點時刃傾角為負(fù)，主切削刃與基面平行時時刃傾角為零。第19頁,共97頁，2024年2月25日，星期天第20頁,共97頁，2024年2月25日，星期天刀尖：主后刀面副后刀面主切削刃前刀面副切削刃刀體刀頭一尖二刃三刀面第21頁,共97頁，2024年2月25日，星期天

（2）副偏角

（1）主偏角第22頁,共97頁，2024年2月25日，星期天

（3）前角（4）后角第23頁,共97頁，2024年2月25日，星期天

（5）刃傾角

要完全確定車刀切削部分所有表面的空間位置，還需標(biāo)注副后角，副后角確定副后刀面的空間位置。圖（5）刃傾角第24頁,共97頁，2024年2月25日，星期天

圓柱形銑刀幾何角度

圓柱形銑刀基面pr：為過切削刃選定點和刀具軸線的平面，即與主切削速度垂直的平面。切削平面ps：過該切削刃選定點與切削刃相切并與基面垂直平面。

②、銑刀各標(biāo)注角度第25頁,共97頁，2024年2月25日，星期天測試題？解釋車刀各刀具角度的概念？前角γo、后角αo、主偏角κr

、副偏角κrˊ、刃傾角λs并用圖示表示。第26頁,共97頁，2024年2月25日，星期天4．刀具的工作角度概念:刀具在工作狀態(tài)下的切削角度稱為刀具的工作角度工作正交參考系下的參考平面

:工作基面pre——過切削刃選定點與合成切削速度ve垂直的平面。工作切削平面pse——過切削刃選定點與切削刃相切并垂直于工作基面的平面。工作正交平面poe——過切削刃選定點并與工作基面和工作正交面都垂直的平面。第27頁,共97頁，2024年2月25日，星期天其它參考系下定義的相應(yīng)的參考平面:法平面參考系下的pre、pse、pne；定義了與標(biāo)注角度相對應(yīng)的工作角度:γoe、αoe、κre、工作平面參考系下的pre、pfe、ppe。定義了與標(biāo)注角度相對應(yīng)的工作角度:λse、γfe、αfe等。第28頁,共97頁，2024年2月25日，星期天（1）刀具安裝位置對刀具工作角度影響①、刀刃安裝高低對工作前、后角的影響：圖中：當(dāng)切削點高于工件中心時，此時工作基面與工作切削面與正常位置相應(yīng)的平面成θ角則：Sinθ＝2h/d刀尖低于工件中心，則工作角度變化與之相反。內(nèi)孔鏜削時與加工外表面情況相反。刀刃安裝高低的影響第29頁,共97頁，2024年2月25日，星期天第30頁,共97頁，2024年2月25日，星期天如果刀尖安裝低于工件中心，則工作角度的變化情況恰好相反。第31頁,共97頁，2024年2月25日，星期天②、導(dǎo)桿中心與進給方向不垂直對工作主、副偏角的影響：圖中：刀桿中心與正常位置偏θ角時，刀具標(biāo)注工作角度的假定工作平面與現(xiàn)工作平面pfe成θ角則：κre

＝κr±

θκreˊ＝κr-+θ刀桿中心偏斜的影響第32頁,共97頁，2024年2月25日，星期天第33頁,共97頁，2024年2月25日，星期天（2）進給運動對刀具工作角度的影響

正常切削外圓時，刀具切削平面ps與基面pr位置如圖所示，當(dāng)車螺紋時，工作切削平面pse與螺紋切削點相切，與刀具切削平面ps成μf角在正交平面內(nèi)，刀具的工作角度為：γoe

＝γo＋

μo

αoe

＝αo

－

μo

tgμf

＝f/πdw

tgμo

＝tgμfsinκr

＝fsinκr/πdw

式中，f縱向進給量，對單頭螺紋f為螺距；dw工件直徑即螺紋外徑。在一般的外圓車削中，因進給量小，常不考慮其對工作角度的影響。進給運動對刀具角度影響

第34頁,共97頁，2024年2月25日，星期天

3．刀具的工作角度第35頁,共97頁，2024年2月25日，星期天（1）橫向進給運動對工作角度的影響

第36頁,共97頁，2024年2月25日，星期天

刀具沿縱向進給時，進給量的取值較大時（例如車螺紋），進給運動對工作角度的影響也不可忽視。第37頁,共97頁，2024年2月25日，星期天2.3.2刀具幾何參數(shù)的合理選擇概念：刀具幾何參數(shù)的合理選擇：是指在保證加工質(zhì)量的前提下，選擇能提高切削效率，降低生產(chǎn)成本，獲得最高刀具耐用度的刀具幾何參數(shù)。刀具幾何參數(shù)內(nèi)容：刀具幾何角度（如前角、后角、主偏角等）、刀面形式（如平面前刀面、倒棱前刀面等）切削刃形狀（直線形、圓弧形）選擇刀具考慮的因素：工件材料、刀具材料、切削用量、工藝系統(tǒng)剛性等工藝條件以及機床功率等。

第38頁,共97頁，2024年2月25日，星期天在一定切削條件下的基本選擇方法：1．前角和前刀面形狀的選擇5．刃傾角的選擇3．主偏角、副偏角的選擇2．后角及形狀的選擇4．刀尖形狀的選擇第39頁,共97頁，2024年2月25日，星期天1．前角和前刀面形狀的選擇（1）前角的選擇：在選擇刀具前角時首先應(yīng)保證刀刃鋒利，同時也要兼顧刀刃的強度與耐用度。刀具前角的合理選擇，主要由刀具材料和工件材料的種類與性質(zhì)決定。第40頁,共97頁，2024年2月25日，星期天①刀具材料

強度和韌性大的刀具材料可以選擇大的前角，而脆性大的刀具甚至取負(fù)的前角。下圖是不同刀具材料韌性的變化②工件材料加工鋼件等塑性材料時，切屑沿前刀面流出時和前刀面接觸長度長，壓力與摩擦較大，為減小變形和摩擦，一般采用選擇大的前角。加工脆性材料時，切屑為碎狀，切屑與前刀面接觸短，切削力主要集中在切削刃附近，受沖擊時易產(chǎn)生崩刃，因此刀具前角相對塑性材料取得小些或取負(fù)值，以提高刀刃的強度。

第41頁,共97頁，2024年2月25日，星期天③加工條件粗加工時，一般取較小的前角；精加工時，宜取較大的前角，以減小工件變形與表面粗糙度；帶有沖擊性的斷續(xù)切削比連續(xù)切削前角取得小。第42頁,共97頁，2024年2月25日，星期天④其它刀具參數(shù)負(fù)倒棱（如右圖角度γo1）的刀具可以取較大的前角。大前角的刀具常與負(fù)刃傾角相匹配以保證切削刃的強度與抗沖擊能力?？傊?，前角選擇的原則是在滿足刀具耐用度的前提下，盡量選取較大前角。刀具的合理前角參考值見P64表2-1和表2-2所示。第43頁,共97頁，2024年2月25日，星期天1、強度和韌性大的刀具材料選擇大的還是小的前角，而脆性大的刀具又如何選擇？2、加工塑性材料時，一般選擇大的還是小的前角。3、加工脆性材料時，刀具前角相對塑性材料如何選擇？4、粗加工和精加工時刀具的前角有何區(qū)別？問題？第44頁,共97頁，2024年2月25日，星期天強度和韌性大的刀具材料可以選擇大的前角，而脆性大的刀具甚至取負(fù)的前角。加工鋼件等塑性材料時，一般采用選擇大的前角。加工脆性材料時，因此刀具前角相對塑性材料取得小些或取負(fù)值，以提高刀刃的強度。粗加工時，一般取較小的前角；精加工時，宜取較大的前角，以減小工件變形與表面粗糙度；解答第45頁,共97頁，2024年2月25日，星期天1、當(dāng)切削點高于工件中心時，對工作前角、后角有何影響？2、導(dǎo)桿中心與進給方向不垂直，當(dāng)?shù)稐U中心與正常位置逆時針偏θ角時，如何影響刀具的工作角度？3、車削右螺紋時，刀具工作前角、后角如何變化？問題？第46頁,共97頁，2024年2月25日，星期天解答第47頁,共97頁，2024年2月25日，星期天第48頁,共97頁，2024年2月25日，星期天

3．刀具的工作角度第49頁,共97頁，2024年2月25日，星期天測試題用γp=5o

，αp=12o

的切斷刀切斷直徑為50mm的棒料。若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心柱直徑。提示：在切斷過程中，工作后角減小到0o時，刀刃無切削作用。第50頁,共97頁，2024年2月25日，星期天刀具安裝位置對工作角度的影響第51頁,共97頁，2024年2月25日，星期天解答αpe

＝αp-

θpαpe＝0o

αp=12oθp＝12osinθp＝2h/dd=2h/sinθpd=2*0.2/sin12od=1.92mm第52頁,共97頁，2024年2月25日，星期天（2）前刀面形狀、刃區(qū)形狀及其參數(shù)的選擇①、前刀面形狀A(yù)、正前角鋒刃平面型（右圖）

特點：刃口較鋒利，但強度差，

γo不能太大，不易折屑主要用于高速鋼刀具，精加工。B、帶倒棱的正前角平面型（右圖）

特點：切削刃強度及抗沖擊能力強，同樣條件下可以采用較大的前角，提高了刀具耐用度。

主要用于硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具，加工鑄鐵等脆性材料。

第53頁,共97頁，2024年2月25日，星期天C、負(fù)前角平面型（右圖）

特點：切削刃強度較好，但刀刃較鈍，切削變形大。主要用于硬脆刀具材料。加工高強度高硬度材料，如淬火鋼。圖示類型負(fù)前角后部加有正前角，有利于切屑流出。第54頁,共97頁，2024年2月25日，星期天D、曲面型（右圖）特點：有利于排屑、卷屑和斷屑，而且前角較大，切削變形小，所受切削力也較小。在鉆頭、銑刀、拉刀等刀具上都有曲面前面。E、鈍圓切削刃型（右圖）特點：切削刃強度和抗沖擊能力增加具有一定的消振作用。適用于陶瓷等脆性材料。第55頁,共97頁，2024年2月25日，星期天②刃區(qū)形狀倒棱：沿切削刃研磨出很窄的負(fù)前角棱面。倒棱的優(yōu)點：A、當(dāng)?shù)估膺x擇合理時，棱面將形成滯留金屬三角區(qū)。切屑仍沿正前角面流出，切削力增大不明顯，而切削刃加強并受到三角區(qū)滯留金屬的保護，同時散熱條件改善，刀具壽命明顯提高。B、對于硬質(zhì)合金和陶瓷等脆性刀具，粗加工時，效果更顯著，可提高刀具耐用度1～5倍。C、倒棱也使切削力的方向發(fā)生變化，在一定程度上改善刀片的受力狀況，減小對切削刃產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力分量，從而提高刀具耐用度。第56頁,共97頁，2024年2月25日，星期天倒棱參數(shù)的最佳值與進給量有密切關(guān)系

bγ1＝（0.3～0.8）f粗加工時取大值，精加工時取小值。加工低碳鋼、灰鑄鐵、不銹鋼時，

bγ1≤0.5f，γ01＝-5o～-10o。加工硬皮的鍛件或鑄鋼件，機床剛度與功率允許的情況下，倒棱負(fù)角可減小到-30o，高速鋼倒棱前角γ01

＝0o～5o，硬質(zhì)合金刀具γ01＝-5o～-10o

。沖擊比較大，負(fù)倒棱寬度可取bγ1

＝（1.5～2）f。對于進給量很?。╢≤0.2mm/r）的精加工刀具，為使切削刃鋒利和減小刀刃鈍圓半徑，一般不磨倒棱。加工鑄鐵、銅合金等脆性材料的刀具，一般也不磨倒棱。倒棱參數(shù)第57頁,共97頁，2024年2月25日，星期天鈍圓切削刃鈍圓切削刃：是在負(fù)倒棱的基礎(chǔ)上進一步修磨而成，或直接鈍化處理成。鈍圓切削刃與負(fù)倒棱比較：A、切削刃鈍圓半徑比鋒刃增大了一定的值，在切削刃強度方面獲得與負(fù)倒棱一樣的效果；B、比負(fù)倒棱更有利于消除刃區(qū)微小裂紋，使刀具獲得較高耐用度。C、刃部鈍圓對加工表面有一定的整軋和消振作用，有利于提高加工表面質(zhì)量。鈍圓半徑rn有小型（rn

＝0.025～0.05㎜），中型（rn

＝0.05～0.1mm）和大型（rn

＝0.1～0.15㎜）三種。需要根據(jù)刀具材料、工件材料和切削條件三方面選擇。第58頁,共97頁，2024年2月25日，星期天

刀具材料強度和韌性影響鈍圓半徑選擇。高速鋼刀具一般采用正前角鋒刃或小型切削刃，陶瓷刀片一般要求負(fù)倒棱且?guī)Т笮外g圓切削刃。WC基硬質(zhì)合金刀具一般采用中型鈍圓刀刃。TiC基硬質(zhì)合金刀具在中型與大型鈍圓刀刃之間。

工件材料的性質(zhì)也影響鈍圓半徑的選擇。易切削金屬的加工，一般采用鋒刃或小型鈍圓半徑；切削灰鑄鐵和球墨鑄鐵等材質(zhì)分布不均而容易產(chǎn)生沖擊的加工材料，通常采用中型鈍圓半徑刀具加工；切削高硬度合金材料，一般采用中型或大型鈍圓半徑刀具加工。鈍圓半徑選擇第59頁,共97頁，2024年2月25日，星期天2．后角及形狀的選擇（1）后角的選擇①、后角的作用：A、減小刀具后刀面與加工表面的摩擦；B、當(dāng)前角固定時，后角的增大與減小能增大和減小刀刃的鋒利程度，改變刀刃的散熱，從而影響刀具的耐用度。第60頁,共97頁，2024年2月25日，星期天②、后角的選擇考慮因素：A、切削厚度當(dāng)切削厚度hD（和進給量f）較小時，切削刃要求鋒利，因而后角αo應(yīng)取大些。如高速鋼立銑刀，每齒進給量很小，后角取到16o。車刀后角的變化范圍比前角??；粗車時，切削厚度hD較大，為保證切削刃強度，取較小后角，αo

＝4o～8o；精車時，為保證加工表面質(zhì)量，αo

＝8o～12o。車刀合理后角在f≤0.25㎜/r時，可選αo＝10o～12o；在f>0.25㎜/r時，αo

＝5o～8o。第61頁,共97頁，2024年2月25日，星期天B、工件材料工件材料強度或硬度較高時，為加強切削刃，一般采用較小后角。對于塑性較大材料，已加工表面易產(chǎn)生加工硬化時，后刀面摩擦對刀具磨損和加工表面質(zhì)量影響較大時，一般取較大后角。如加工高溫合金時，αo＝10o～15o。③、選擇后角的原則：在不產(chǎn)生摩擦的條件下，應(yīng)適當(dāng)減小后角。第62頁,共97頁，2024年2月25日，星期天（2）后刀面形狀的選擇雙重后面：為減少刃磨后面的工作量，提高刃磨質(zhì)量，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；刃帶：沿主切削刃和副切削刃磨出的窄棱面被稱為刃帶。刃帶的作用：A、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保持尺寸精度，B、在切削時提高切削的平穩(wěn)性和減小振動。第63頁,共97頁，2024年2月25日，星期天刃帶寬度的選擇一般刃帶寬在ba1＝0.1～0.3㎜范圍，超過一定值將增大摩擦，降低表面加工質(zhì)量。當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性較差，容易出現(xiàn)振動時，可以在車刀后面磨出ba1

＝0.1～0.3㎜，αo＝-5o～-10o的消振棱，如圖2-29(b)。第64頁,共97頁，2024年2月25日，星期天3．主偏角、副偏角的選擇（1）主偏角的選擇A、主偏角κr的增大或減小對切削加工有利的一面在背吃刀量ap與進給量f不變時，主偏角κr減小將使切削厚度hD減小，切削寬度bD增加，參加切削的切削刃長度也相應(yīng)增加，切削刃單位長度上的受力減小，散熱條件也得到改善。主偏角κr減小時，刀尖角增大，刀尖強度提高，刀尖散熱體積增大。所以，主偏角κr減小，能提高刀具耐用度。第65頁,共97頁，2024年2月25日，星期天B、主偏角κr的增大或減小對切削加工不利的一面主偏角的減小也會產(chǎn)生不良影響。因為根據(jù)切削力分析可以得知，主偏角κr減小，將使背向力Fp增大，從而使切削時產(chǎn)生的撓度增大，降低加工精度。同時背向力的增大將引起振動。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。

第66頁,共97頁，2024年2月25日，星期天綜合考慮選擇原則：①、工藝系統(tǒng)剛性較好時（工件長徑比lw/dw<6），主偏角κr可以取小值。如當(dāng)在剛度好的機床上加工冷硬鑄鐵等高硬度高強度材料時，為減輕刀刃負(fù)荷，增加刀尖強度，提高刀具耐用度，一般取比較小的值，κr＝10o～30o。第67頁,共97頁，2024年2月25日，星期天②、工藝系統(tǒng)剛性較差時（工件長徑比lw/dw=6-12），或帶有沖擊性的切削，主偏角κr可以取大值，一般κr＝60o～75o，甚至主偏角κr可以大于90o，以避免加工時振動。硬質(zhì)合金刀具車刀的主偏角多為60o～75o

。

③、根據(jù)工件加工要求選擇。當(dāng)車階梯軸時，κr

＝90o；同一把刀具加工外圓、端面和倒角時，κr

＝45o。第68頁,共97頁，2024年2月25日，星期天（2）副偏角的選擇副偏角κrˊ的大小對刀具耐用度和加工表面粗糙度的影響：A、副偏角的減小，將可降低殘留物面積的高度，提高理論表面粗糙度值，B、副偏角減小刀尖強度增大，散熱面積增大，提高刀具耐用度。C、副偏角太小會使刀具副后刀面與工件的摩擦，使刀具耐用度降低，另外引起加工中振動。第69頁,共97頁，2024年2月25日，星期天副偏角的選擇考慮的各種綜合因素：①、工藝系統(tǒng)剛性好時，加工高強度高硬度材料，一般κrˊ＝5o～10o；加工外圓及端面，能中間切入，κrˊ＝45o。②、工藝系統(tǒng)剛度較差時，粗加工、強力切削時，κrˊ＝10o～15o；車臺階軸、細(xì)長軸、薄壁件，κrˊ＝5o～10o。③、切斷切槽，κrˊ＝1o～2o。副偏角的選擇原則是：在不影響摩擦和振動的條件下，應(yīng)選取較小的副偏角。第70頁,共97頁，2024年2月25日，星期天4．刀尖形狀的選擇刀尖概念：主切削刃與副切削刃連接的地方刀尖是刀具強度和散熱條件都很差的地方。切削過程中，刀尖切削溫度較高，非常容易磨損，因此增強刀尖，可以提高刀具耐用度。刀尖對已加工表面粗糙度有很大影響。(a)倒角刃(b)圓弧刃(c)修光刃第71頁,共97頁，2024年2月25日，星期天倒角刀尖的優(yōu)點：主偏角κr和副偏角κrˊ的減小，都可以增強刀尖強度，但同時也增大了背向力Fp，使得工件變形增大并引起振動。但如在主、副切削刃之間磨出倒角刀尖。則既可增大刀尖角，又不會使背向力Fp增加多少。如圖2-30(a)所示。(a)倒角刃第72頁,共97頁，2024年2月25日，星期天倒角刀尖的取值：倒角刀尖的偏角一般取κrε＝κr，bε＝（～）ap。(a)倒角刃第73頁,共97頁，2024年2月25日，星期天圓弧狀刀尖的圓弧半徑取值：（如圖2-30(b)所示）增大ｒε

，刀具的磨損和破損都可減小，不過，此時背向力Fp也會增大，容易引起振動?？紤]到脆性大的刀具對振動敏感因素，一般硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具的刀尖圓弧半徑ｒε值較小；硬質(zhì)合金車刀和陶瓷車刀，一般ｒε＝0.5～1.5㎜，高速鋼刀具，ｒε

＝1～3㎜。精加工ｒε選取比粗加工小。

第74頁,共97頁，2024年2月25日，星期天修光刃精加工時，還可修磨出κrε＝0o，寬度b＝（1.2～1.5）f與進給方向平行的修光刃，切除掉殘留面積，如圖2-30(c)所示。這種修光刃能在進給量較大時，還能獲得較高的表面加工質(zhì)量。如用階梯端銑刀精銑平面時，采用1～2個帶修光刃的刀齒，既簡化刀齒調(diào)整，又提高加工效率和加工表面質(zhì)量。第75頁,共97頁，2024年2月25日，星期天問題？1、工件材料強度或硬度較高時，一般采用較小還是較大的后角？2、對于塑性較大材料，一般取較小還是較大的后角？

第76頁,共97頁，2024年2月25日，星期天1、工件材料強度或硬度較高時，為加強切削刃，一般采用較小后角。2、對于塑性較大材料，已加工表面易產(chǎn)生加工硬化時，后刀面摩擦對刀具磨損和加工表面質(zhì)量影響較大時，一般取較大后角。第77頁,共97頁，2024年2月25日，星期天3、工藝系統(tǒng)剛性較好時，主偏角κr如何選擇？4、當(dāng)車階梯軸時，κr

＝？；同一把刀具加工外圓、端面和倒角時，κr

＝？。5、副偏角κrˊ的大小對表面粗糙度如何影響？

第78頁,共97頁，2024年2月25日，星期天3、工藝系統(tǒng)剛性較好時（工件長徑比lw/dw<6），主偏角κr可以取小值。4、當(dāng)車階梯軸時，κr

＝90o；同一把刀具加工外圓、端面和倒角時，κr

＝45o。5、副偏角的減小，將可降低殘留物面積的高度，提高理論表面粗糙度值，第79頁,共97頁，2024年2月25日，星期天5．刃傾角的選擇刃傾角λs是在主切削平面ps內(nèi)，主切削刃與基面pr的夾角。當(dāng)λs為負(fù)值時，切屑將流向已加工表面，并形成長螺卷屑，容易損害加工表面。但切屑流向機床尾座，不會對操作者產(chǎn)生大的影響，如圖2-31(a)所示。粗車時采用負(fù)值的λs。當(dāng)λs為正值，切屑將流向機床床頭箱，影響操作者工作，并容易纏繞機床的轉(zhuǎn)動部件，影響機床的正常運行，如圖2-31(b)所示。精車時采用正值的λs。刃傾角對切屑流向的影響

第80頁,共97頁，2024年2月25日，星期天刃傾角λs的變化能影響刀尖的強度和抗沖擊性能。當(dāng)λs取負(fù)值時，刀尖在切削刃最低點，切削刃切入工件時，切入點在切削刃或前刀面，保護刀尖免受沖擊，增強刀尖強度。一般大前角刀具通常選用負(fù)的刃傾角，既可以增強刀尖強度，又避免刀尖切入時產(chǎn)生的沖擊。刃傾角對刀尖的影響第81頁,共97頁，2024年2月25日，星期天車削刃傾角主要根據(jù)刀尖強度和流屑方向來選擇，其合理數(shù)值如下表： 第82頁,共97頁，2024年2月25日，星期天

以上各種刀具參數(shù)的選擇原則只是單獨針對該參數(shù)而言，必須注意的是，刀具各個幾何角度之間是互相聯(lián)系互相影響的。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)根據(jù)加工條件和加工要求，綜合考慮各種因素，合理選擇刀具幾何參數(shù)。在加工硬度較高的工件材料時，為增加切削刃強度，一般取較小后角；加工淬硬鋼等特硬材料時，常常采用負(fù)前角，但楔角較大，如適當(dāng)增加后角，則既有利于切削刃切入工件，又提高刀具耐用度。綜合考慮各種因素，合理選擇刀具幾何參數(shù)第83頁,共97頁，2024年2月25日，星期天【例2-2】如右圖所示大切深強力車刀，刀具材料YT15，一般用于中等剛性車床上，加工熱軋和鍛制的中碳鋼。切削用量為：背吃刀量ap＝15～20㎜，進給量f＝0.25～0.4mm/r。試對該刀具的刀具幾何參數(shù)進行分析。第84頁,共97頁，2024年2月25日，星期天答：此刀具主要幾何參數(shù)及作用如下：（1）取較大前角，γO＝200～250，能減小切削變形，減小切削力和切削溫度。主切削刃采用負(fù)倒棱，br1＝0.5f，γO1＝－200～－250，提高切削刃強度，改善散熱條件。（2）后角值較小，αo＝4o～6o，而且磨制成雙重后角，主要是為提高刀具強度，提高刀具的刃磨效率和允許刃磨次數(shù)。（3）主偏角較大，κr＝70o，副偏角也較大，κrˊ＝15o，以降低切削力Fc和背向力Fp，避免產(chǎn)生振動。第85頁,共97頁，2024年2月25日，星期天（4）刀尖形狀采用倒角刀尖加修光刃，倒角κrε＝45o，bε＝1～2mm，修光刃b＝1.5f，主要是提高刀尖強度，增大散熱體積。修光刃目的是修光加工表面殘留面積，提高加工表面的質(zhì)量。（5）刃傾角取負(fù)值，λs＝－40～－60，提高刀具強度，避免刀尖受沖擊。

（一般大前角刀具通常選用負(fù)的刃傾角）第86頁,共97頁，2024年2月25日，星期天2.3.3切削用量的選擇切削用量的概念：切削加工過程中切削速度（υ

）、進給量（f）和背吃刀量（ap

）的總稱。1.切削用量的選擇原則和方法

合理的切削用量概念：是指充分利用機床和刀具的性能，并在保證加工質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率與低加工成本的切削用量。在不考慮輔助工時情況下，有生產(chǎn)率公式P＝Aoυfap從中可以看出，切削用量三要素υ，f，ap任何一個參數(shù)增加一倍，生產(chǎn)率相應(yīng)提高一倍。

第87頁,共97頁，2024年2月25日，星期天刀具壽命與切削用量三要素之間的關(guān)系式

T＝CT/（υ1/mf1/nap1/p）當(dāng)?shù)毒邏勖欢〞r，切削速度υ對生產(chǎn)率影響最大，進給量f次之，背吃刀量最小ap。分析：（P57）在刀具耐用度一定，從提高生產(chǎn)率角度考慮，對于切削用量的選擇有一個總的原則：首先選擇盡量大的背吃刀量，其次選擇最大的進給量，最后是切削速度。當(dāng)然，切削用量的選擇還要考慮各種因素，最后才能得出一種比較合理的最終方案。第88頁,共97頁，2024年2月25日，星期天數(shù)控機床切削用量選擇自動換刀數(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件，或保證刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于半個工作班。

第89頁,共97頁，2024年2月25日，星期天對切削用量三要素選擇方法（1）背吃刀量的選擇粗加工時（表面粗糙度Ra