机械制造技术 作者 刘平 第1章 金属切削原理与刀具.ppt

2．刀具磨损过程及磨钝标准 （1）刀具磨损过程 1) 初期磨损阶段 特点：时间较短。通常原因是刀刃不直、刀面不平,，与刀具刃磨质量有关。 2）正常磨损阶段 特点：时间较长，是刀具的有效工作时期。过程稳定， 近似直线，VB与切削时间近似正比，斜率表示磨损强度。 3）急剧磨损阶段 特点：切削性能急剧下降，当刀具的磨损带达到到一定程度后，刀面与工件摩擦过大，导致切削力与切削温度均迅速增高。磨损速度急剧增加。生产中为了合理使用刀具，保证加工质量，应该在发生急剧磨损之前就及时换刀。 （2）刀具磨损标准（VB)（后刀面的磨损） 一般用时间来衡量。. 以后带面上测定的磨损带宽度VB作为刀具磨损钝标准。 在生产实际中，为可更方便、快速、准确地判断刀具的磨损情况，一般是以刀具耐用度T来间接地反映刀具的磨钝标准。 刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准 所经历的总切削时间称为刀具耐用度， 3．刀具耐用度的确定原则 确定刀具合理耐用度的方法有三种： 第一种方法是根据单工件时最小的原则来制定耐用度，称为最高生产率耐用度Tp： 第二种反复法是根据每个工件工序成本最低原则来制定耐用度，称为最低成本耐用度Tc： 第三种方法是根据单位时间内获得的盈利最大来制定耐用度，称为最大利润耐用度Tpr。?? 分析可知，这三种耐用度之间存在如下关系，即TP＜TPR＜TC。生产中一般多采用最低成本耐用度，只有当生产任务紧迫，或生产中出现不平衡的薄弱环节时，才选用最高生产率耐用度。?? 实际确定刀具耐用度时通常应考虑如下因素： 对于制造、刃磨比较简单，成本不高的刀具，例如车刀、钻头等，耐用度可定低一点，反之则耐用度应选高一点，如铣刀、拉刀及齿轮刀具。 对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与数控机床加工刀具，耐用度应取得高一些。机夹可转位车到和陶瓷刀具，其换刀时间短，耐用度可选得低些。? 对不满足生产节拍的关键工序，为使车间生产达到平衡，该工序的耐用度应选得低一些。当某工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时，刀具耐用度也应选低些。 大件精加工时，为避免在加工同一表面时中途换刀，耐用度应规定得高一些，至少应该完成一次走刀。 生产线上的刀具耐用度应规定为一个班或二个班，以便能在换班时换刀。 常用刀具合理耐用参考数值 刀具类型 耐用度参考值 高速钢车刀、刨刀、镗刀 30-60 硬质合金可转位车刀、陶瓷刀具 15-45 硬质合金焊接车刀 15-60 硬质合金端铣刀 120-180 高速钢钻头 80-120 加工有色金属的金钢石车刀 600-1200 加工淬火钢的立方氧化棚车刀 120-150 仿形车刀 120-180 多轴钻床上高速钢钻头 多轴铣床上硬质合金端铣刀 200-300 400-800 齿轮刀具 200-300 数控机床加工用刀具 按班次安排 外圆车刀在生产实践中最常用的坐标系是正交平面参考坐标系。按刀具的状态还有静止参考系与工作参考系之分。 刀具静止参考系：在刀具设计、制造、刃磨和测量几何参数时用的参考系 刀具工作参考系：用于规定刀具进行切削加工时几何参数的参考系 （1）刀具静止参考系 基面：过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向的平面，以pr表示。 切削平面：过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面的平面，主切削平面以ps表示。 正交平面：过切削刃选定点，并同时垂直于基面和切削平面的平面，以po表示。 假定工作平面：过切削刃选定点，垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面，以pf表示。 （2）车刀的主要角度 1）主偏角kr 主偏角的作用：影响切削刃的工作长度、切深抗力、刀尖强度和散热条件。主偏角越小，则切削刃工作长度越长，散热条件越好，但切深抗力越大。 选择原则：车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°几种。工件粗大、刚性好时，可取较小值。车细长轴时，为了减少径向力而引起工件弯曲变形，宜选取较大值。 在基面中测量的主切削平面与假定工作平面间的夹角。 主切削刃与进给方向在基面上投影间的夹角。 2）副偏角k’r 副偏角会影响已加工表面的粗糙度； 副偏角还有减小副后刀面与已加工表面间摩擦的作用。 主、副偏角应根据工件的刚度及加工要求选取合理的数值。一般车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种；副偏角为5°～15°，粗加工时取较大值。 在基面中测量的副切削平面与假定工作平面间的夹角。 3）前角γ0 前角表示前刀面的倾斜程度。 前角可分为正、负、零，前刀面在基面之下则前角为正值，反之为负值，相重合为零。一般所说的前角是指正前角而言。 在正交平面中测量的前刀面与基面间的夹角。 前角的作用为，增大前角，可使刀刃锋利、切削力降低、切削温度低、刀具磨损小、表面加工质量高。但过