切削参数的选择课件.ppt

2.3 切削参数的选择 2.3.1 刀具几何角度 1．刀具基本概念： ①、刀具切削部分组成： 前刀面Aγ——切屑沿其流出的表面。 主后刀面Aα——与过渡表面相对的面。 副后刀面Aαˊ——与已加工表面相对的面。 主切削刃 ——前刀面与主后刀面相交形成的刀刃。 副切削刃——前刀面与副后刀面相交形成的刀刃。 正交平面参考系时各参考面 ：（右图） 基面pr——过切削刃选定点平行或垂直刀具安装面（或轴线）的平面。 切削平面ps——过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。 正交平面po——过切削刃选定点同时垂直于切削平面和基面的平面。 对于法平面参考系： 则由pr、ps、pn三平面组成，其中： 法平面pn——过切削刃选定点并垂直于切削刃的平面。 对于假定工作平面参考系： 则由pr、pf、pp三平面组成， 假定工作平面pf——过切削刃选定点平行于假定进给运动方向并垂直于基面的平面。 背平面pp——过切削刃选定点和假定工作平面与基面都垂直的平面。 三、刀具的标注角度 刀具的标注角度指刀具工作图上需要 标出的角度，用于刀具的制造、刃磨和测量 。 在主剖面参考系中的标注角度 5、后角αO ： 在主剖面内，后刀面与切削平面之间的夹角。后刀面与基面之间的夹角为锐角，后角为正，夹角为钝角，后角为负值。 刀具的标注角度 2.3.2 刀具几何参数的合理选择 概念： 刀具几何参数的合理选择：是指在保证加工质量的前提下，选择能提高切削效率，降低生产成本，获得最高刀具耐用度的刀具几何参数。 刀具几何参数内容： 刀具几何角度（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） 切削刃形状（直线形、圆弧形） 选择刀具考虑的因素： 工件材料、刀具材料、切削用量、工艺系统刚性等工艺条件以及机床功率等。 在一定切削条件下的基本选择方法 ： 1．前角和前刀面形状的选择 （1） 前角的选择： 在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋利，同时也要兼顾刀刃的强度与耐用度。 刀具前角的合理选择，主要由刀具材料和工件材料的种类与性质决定。 ① 刀具材料 强度和韧性大的刀具材料可以选择大的前角，而脆性大的刀具甚至取负的前角。 下图是不同刀具材料韧性的变化 ② 工件材料 加工钢件等塑性材料时，切屑沿前刀面流出时和前刀面接触长度长，压力与摩擦较大，为减小变形和摩擦，一般采用选择大的前角。 加工脆性材料时，切屑为碎状，切屑与前刀面接触短，切削力主要集中在切削刃附近，受冲击时易产生崩刃，因此刀具前角相对塑性材料取得小些或取负值，以提高刀刃的强度。 ③ 加工条件 粗加工时，一般取较小的前角； 精加工时，宜取较大的前角，以减小工件变形与表面粗糙度； 带有冲击性的断续切削比连续切削前角取得小。 ④ 其它刀具参数 负倒棱（如右图角度γo1）的刀具可以取较大的前角。 大前角的刀具常与负刃倾角相匹配以保证切削刃的强度与抗冲击能力。 总之，前角选择的原则是在满足刀具耐用度的前提下，尽量选取较大前角。 刀具的合理前角参考值见P64表2-1和表2-2所示。 问题？ 1、强度和韧性大的刀具材料选择大的还是小的前角，而脆性大的刀具又如何选择？ 2、加工塑性材料时，一般选择大的还是小的前角。 3、加工脆性材料时，刀具前角相对塑性材料如何选择？ 4、粗加工和精加工时刀具的前角有何区别？ （2）前刀面形状、刃区形状及其参数的选择 ①、前刀面形状 A、正前角锋刃平面型 （右图） 特点：刃口较锋利，但强度差， γo不能太大，不易折屑 主要用于高速钢刀具，精加工。 B、带倒棱的正前角平面型（右图） 特点：切削刃强度及抗冲击能力强，同样条件下可以采用较大的前角，提高了刀具耐用度。 主要用于硬质合金刀具和陶瓷刀具，加工铸铁等脆性材料。 C、负前角平面型 （右图） 特点：切削刃强度较好， 但刀刃较钝，切削变形大。 主要用于硬脆刀具材料。加工高强度高硬度材料，如淬火钢。 图示类型负前角后部加有正前角，有利于切屑流出。 D、曲面型 （右图） 特点：有利于排屑、卷屑和断屑，而且前角较大，切削变形小，所受切削力也较小。 在钻头、铣刀、拉刀等刀具上都有曲面前面。 E、钝圆切削刃型（右图） 特点：切削刃强度和抗冲击能力增加具有一定的消振作用。 适用于陶瓷等脆性材料。 ② 刃区形状 倒棱：沿切削刃研磨出很窄的负前角棱面。 倒棱的优点： A、当倒棱选择合理时，棱面将形成滞留金属三角区。切屑仍沿正前角面流出，切削力增大不明显，而切削刃加强并受到三角区滞留金属的保护，同时散热条件改善，刀具寿命明显提高。 B、对于硬质合金和陶瓷等脆性刀具，粗加工时，效果更显著，可提高刀具耐用度1～5倍。 C、倒棱也使切削力的方向发生变化，在一定程度上改善刀片的受力状况，减小对切削刃产生的弯