金工实习车床车削知识教案：金属切削加工概述02.doc

金属切削加工概述02 车刀组成及车刀角度 车刀是形状最简单的单刃刀具，其它各种复杂刀具都可以看作是车刀的组合和演变，有关车刀角度的定义，均适用于其它刀具。 1、车刀的组成 车刀是由刀头(切削部分)和刀体(夹持部分)所组成。车刀的切削部分是由三面、二刃、一尖所组成，即一点二线三面。(图2-2) 前刀面：切削时，切屑流出所经过的表面。 主后刀面：切削时，与工件加工表面相对的表面。 副后刀面：切削时，与工件已加工表面相对的表面。 主切削刃：前刀面与主后刀面的交线。它可以是直线或曲线，担负着主要的切削工。 副切削刃：前刀面与副后刀面的交线。一般只担负少量的切削工作。 刀尖：主切削刃与副切削刃的相交部分。为了强化刀尖，常磨成圆弧形或成一 小段直线称过渡刃。(图2-3) (a) (b) (c) 2、车刀角度 车刀的主要角度有前角 、后角 、主偏角 、副偏角 ，和刃倾角 (图2-4)。 车刀的角度是在切削过程中形成的，它们对加工质量和生产率等起着重要作用。在切削时，与工件加工表面相切的假想平面称为切削平面，与切削平面相垂直的假想平面称为基面,另外采用机械制图的假想剖面(主剖面)， 由这些假想的平面再与刀头上存在的三面二刃就可构成实际起作用的刀具角度(图2-5)。对车刀而言，基面呈水平面，并与车刀底面平行。切削平面、主剖面与基面是相互垂直的。 图2-4 车刀的主要角度 图2-5 确定车刀角度的辅助平面 1)前角 前刀面与基面之间的夹角，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。图2-6为前角与后角的剖视图。 前角的作用：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。但过大的前角会使刃口强度降低，容易造成刃口损坏。 选择原则：用硬质合金车刀加工钢件(塑性材料等)，一般选取 =10o～20°；加工灰口铸铁(脆性材料等)，一般选取 =5o～15°。精加工时，可取较大的前角，粗加工应取较小的前角。工件材料的强 度和硬度大时，前角取较小值，有时甚 至取负值。 2)后角 主后刀面与切削平面之 间的夹角，表示主后刀面的倾斜程度。 后角的作用：减少主后刀面与工件 之间的磨擦，并影响刃口的强度和锋利 程度。选择原则：一般后角可取 =6o～8o。 2-6 前角与后角 3)主偏角 主切削刃与进给方向在基面上投影间的夹角(图2-7所示)。 主偏角的作用：影响切削刃的工作长度(图2-8)、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(图2-9)。 图2-7 车刀的主偏角与副偏角 图2-8 主偏角改变时，对主刀刃工作长度的影响 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。 4)副偏角 副切削刃与进给方向在基面上投影间的夹角(图2-7所示)。 图2-9 主偏角改变时，径向切削力的变化图 2-10 副偏角对残留面积高度的影响 副偏角的作用：影响已加工表面的表面粗糙度(图2-10所示)，减小副偏角可使已加工表面光洁。 选择原则：一般选取 =5o～15°，精车时可取5o～10°，粗车时取10o～15°。 5)刃倾角 主切削刃与基面间的夹角,刀尖为切削刃最高点时为正值，反之为负值。 刃倾角的作用：主要影响主切削刃的强度和控制切屑流出的方向。以刀杆底面为基准，当刀尖为主切削刃最高点时， 为正值，切屑流向待加工表面，如图2-11a所示；当主切削刃与刀杆底面平行时， =0o，切屑沿着垂直于主切削刃的方向流出，如图2-11b所示；当刀尖为主切削刃最低点时， 为负值，切屑流向已加工表面，如图2-11c所示。 选择原则：一般 在0o～±5°之间选择。粗加工时，常取负值，虽切屑流向已加工表面无妨，但保证了主切削刃的强度好。精加工常取正值，使切屑流向待加工表面，从而不会划伤己加工表面的质量。 图2-11 刃倾角对切屑流向的影响 六、有关机械加工工艺过程的基本概念 可结合学生所加工的零件为例说明。 1 工艺过程 直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸等