第二章_数控加工的切削基础3.ppt

数控加工工艺及设备 数控机床加工工艺及设备 2.2 金属切削刀具 刀具几何参数的选择 3.主偏角的选择 主偏角可影响刀具的耐用度、以加工表面粗糙度以及切削力的大小。 主偏角小，则刀头强度高，散热条件好，以加工表面残留面积高度小，参加切削的主切削刃长度长，作用在主切削刃上面的平均负荷小。但是背向力大，切小厚度小，断屑效果差。 2.2 金属切削刀具 刀具几何参数的选择—主偏角的选择 a. 主偏角的选择与加工过程的关系 在刚度好的机床上加工冷硬铸铁等高硬度高强度材料时，为减轻刀刃负荷，增加刀尖强度，提高刀具耐用度，一般取比较小的值，κr＝10～30度 反之，工艺系统的刚性差时取较大的主偏角，一般κr＝60o～75o，甚至主偏角κr可以大于90o，以避免加工时工艺系统的振动和弹性变形 2.2 金属切削刀具 刀具几何参数的选择—主偏角的选择 b.使用硬质合金刀具进行精加工时，应选用较大的主偏角 c.单件小批量生产时，为提高刀具的通用性，主偏角因选择45或者90度 d.需要从工件中间切入的车刀，以及仿行加工车刀，应适当增大主偏角。 e.主偏角的选取有时取决于工件的形状。当车阶梯轴时，κr＝90o；同一把刀具加工外圆、端面和倒角时，κr＝45o 2.2 金属切削刀具 刀具几何参数的选择 4.副偏角的选择 副偏角的功能在于减少副切削刃与以加工表面的摩擦。 副偏角的减小，将可降低残留物面积的高度，提高理论表面粗糙度值，同时刀尖强度增大，散热面积增大，提高刀具耐用度。但副偏角太小又会使刀具副后刀面与工件的摩擦，使刀具耐用度降低. 2.2 金属切削刀具 刀具几何参数的选择 5.刃倾角的选择 刃倾角主要是影响切屑流向和刀尖强度。 当λs为负值时，切屑将流向已加工表面，并形成长螺卷屑，容易损害加工表面。但切屑流向机床尾座，不会对操作者产生大的影响。如当λs为正值，切屑将流向机床床头箱，影响操作者工作，并容易缠绕机床的转动部件，影响机床的正常运行。 2.2 金属切削刀具 刀具几何参数的选择 5.刃倾角的选择 2.2 金属切削刀具 刀具几何参数的选择 5.刃倾角的选择 精车时，为避免切屑擦伤工件表面，λs可采用正值。另外。 刃倾角λs的变化能影响刀尖的强度和抗冲击性能。当λs取负值时，刀尖在切削刃最低点，切削刃切入工件时，切入点在切削刃或前刀面，保护刀尖免受冲击，增强刀尖强度。所以，一般大前角刀具通常选用负的刃倾角，既可以增强刀尖强度，又避免刀尖切入时产生的冲击。 2.2 金属切削刀具 刀具实效和刀具耐用度 1.刀具实效-刀具在使用过程中丧失切削能力的现象 2.2 金属切削刀具 刀具实效和刀具耐用度 2.刀具的磨损过程 a.初期磨损阶段（磨损较快，磨损量与刀具刃磨质量磨损速度有关） 2.2 金属切削刀具 刀具实效和刀具耐用度 3. 刀具的磨钝标准 刀具磨损到一定程度，将不能使用，这个限度称为磨钝标准。??? 一般以刀具表面的磨损量作为衡量刀具磨钝标准。因为刀具后刀面的磨损容易测量，所以国际标准中规定以1/2背吃刀量处后刀面上测量的磨损带宽VB作为刀具磨钝标准。 2.2 金属切削刀具 刀具实效和刀具耐用度 4.刀具的耐用度 从刀具刃磨后开始切削，直到磨损量达到磨钝标准为止，所经过的总的切削时间。 ??? 注意：切削时间不包括对刀、测量、快回程等非切削时间。 2.2 金属切削刀具 刀具实效和刀具耐用度 4.刀具的耐用度-影响因素 a.切削用量（速度、进给量、背吃刀量） b.刀具几何参数（前角，主偏角） c.刀具材料 d.工件材料 刀具耐用度的确定一般根据生产实践中的经验 2.3 金属切削过程 切屑的形成及种类 金属切削的过程是切屑形成的过程。 1.切削形成的过程 弹性变形—塑性变形---挤裂 2.切屑的种类 2.3 金属切削过程 积屑瘤 在中速或者低速时，紧靠切削刃的前刀面上黏结一硬度很高的楔形金属块，并包围切削刃和部分前刀面，这块楔形金属就称为积屑瘤。 由于高温，晶格发生畸变，虽然化学成分和被切金属相同，但是硬度却高了2～4倍。 2.3 金属切削过程 积屑瘤 积屑瘤的形成分为两步： 积屑瘤核形成—瘤长大。 积屑瘤的产生、成长和脱落过程是在短时间完成的，并且周期性的不断出现。 2.3 金属切削过程 积屑瘤对切削过程的影响 （1）实际刀具前角增大 刀具前角增大可减小切削力，对切削过程有积极的作用。而且，切削瘤的高度H