刀具角度
刀具角度
刀具角度————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ第一章金属切削加工的基础知识第二节金属切削刀具1.2.1 刀具切削部分的基本定*刀具结构及其几何形状刀具分类:按工种:车刀、铣刀、刨刀、滚刀等按功能:车刀、切断刀、螺纹刀、偏刀、尖刀、镗孔刀、成形刀等刀具的形式:整体式、焊接式、机械安装式(压板压紧)切削部分在金属切削加工中,刀具虽然种类繁多,形状各不相间,但它们切削部分的几何形状与要素总是以普通外圆车刀切削部分的几何形状为基本形态。
无论刀具结构如何复杂,都是由普通外圆车刀切削部分演变或组合而成的。
(1)前刀面(Aγ),直接作用于被切金属层,并控制切屑经过时流出方向的刃面,简称前面。
(2)主后刀面(Aα)同工件的加工表面相互作用和相对着的刀面,简称后面,(3)副后刀面(Aα′)同工件已加工表面相互作用和相对着的刀面,简称副后面,(4)主切削刃(S) 前刀面与主后刀面的交线,简称主刃。
它担负着主要切削工作。
(5)副切削刃(S′) 前刀面与副后刀面的交线,简称副刃。
它配合主刃完成切削工作,并最终形成已加工表面。
(6)刀尖主切削刃与副切削刃的联接部位,或者是切削刃(刃段)之间转折的尖角过渡部分。
它是切削负荷最重、条件最恶劣的地方。
为了增加刀尖的强度与耐磨性,多数刀具都在刀尖处磨出直线或圆孤形过渡刃。
*刀具的静止参考系( Pr — Ps — Po 系—正交平面参照系)(1)静止参照系的假设条件:假定运动条件:进给量 f=0假定安装条件:刀尖与工件回转中心等高;刀杆方向与进给方向垂直。
(2)辅助平面:切削平面 Ps :过切削刃上一点,与加工表面相切的平面。
基面 Pr :过切削刃上同一点,与切削速度相垂直的平面。
正交平面 Po (主剖面):过切削刃上同一点,与切削平面和基面相垂直的平面。
辅助平面*刀具标角度的定义:刀具的标注角度是指静止状态下,在工程图上标注的刀具角度。
金属切削刀具常用的5个切削角度
金属切削刀具是制造业中常用的工具,正确的切削角度对切削质量有着重要的影响。
在金属加工过程中,常用的五个切削角度包括:刀尖倒角角度、主偏角、副偏角、前角和后角。
一、刀尖倒角角度刀尖倒角角度是指刀具前端倒角的角度,它的大小会影响切削的刀尖强度和耐磨性。
一般来说,刀尖倒角角度越小,刀尖强度越高,耐磨性也越好。
常见的刀尖倒角角度为15度至45度不等,选用合适的刀尖倒角角度能够减小切屑厚度、改进切削刚度和提高刀具寿命。
二、主偏角主偏角又称前角,是指切削刃与工件表面的夹角。
主偏角的大小直接影响着刀具的切削力和切屑的形态。
通常情况下,主偏角越小,切削力越小,切削刚度越大。
然而,主偏角过小也容易导致刀具容易断裂和刀尖易磨损。
在实际加工中需要根据不同的工件材料和加工条件来选择合适的主偏角。
三、副偏角副偏角又称侧倾角,是指刀具刃部与切削面的夹角。
副偏角的大小影响着切屑的流动和刀具的耐磨性。
一般情况下,副偏角越小,切屑流动越顺畅,切屑的形态也更好。
但过小的副偏角容易导致刀具刃部的磨损加剧。
在选择副偏角时需要兼顾切屑形态和刀具的耐磨性。
四、前角前角是刀具刃部与工件表面接触时形成的角度,它的大小直接影响着切削时的切削力和切屑的形态。
一般情况下,前角越大,切削力越小,切屑流动也更加顺畅。
然而,过大的前角容易导致刀具刃部的磨损加快。
在实际加工中需要根据工件材料和加工条件来选择合适的前角。
五、后角后角是刀具刃部背面与工件表面形成的角度,它的大小影响着刀具刃部的强度和切削力。
一般情况下,后角越大,刀具刃部强度越高,切削力也相对较小。
然而,过大的后角会导致刃部切削过程中的摩擦增大,从而影响切削质量。
在选择后角时需要根据实际情况进行合理的选择。
总结:金属切削刀具的切削角度对切削质量和刀具寿命有着重要的影响。
正确选择刀尖倒角角度、主偏角、副偏角、前角和后角,可以有效地改善切削过程中的刀具性能,提高加工质量,降低成本,增加经济效益。
在实际加工中,需要根据具体的工件材料和加工条件来合理选择切削角度,以达到最佳的加工效果。
刀具角度选用原则
答:1是前角; 2是后角; 3是副偏角; 4是刀尖角;5是主偏角; 6是副后角; 7是副前角; 8是刃倾角名称:前角作用:加大前角,刀具锋利,切削层的变形及前面摩擦阻力小,切削力和切削温度可减低,可抑制或消除积屑瘤,但前角过大,刀尖强度降低;选择原则:(1)工件材料的强度、硬度低,塑性好时,应取较大的前角;反之应取较小的前角;加工特硬材料(如淬硬钢、冷硬铸铁等)甚至可取负的前角(2)刀具材料的抗弯强度及韧性高时,可取较大的前角(3)断续切削或精加工时,应取较小的前角,但如果此时有较大的副刃倾角配合,仍可取较大的前角,以减小径向切削力(4)高速切削时,前角对切屑变形及切削力的影响较小,可取较小前角(5)工艺系统钢性差时,应取较大的前角作用:减少刀具后面与工件的切削表面和已加工表面之间的摩擦。
前角一定时,后角愈锋利,但会减小楔角,影响刀具强度和散热面积。
选择原则:(1)精加工时,切削厚度薄,磨损主要发生在后刀面,宜取较大后角;粗加工时,切削厚度大,负荷重,前、后面均要发生磨损、宜取较小后角(2)多刃刀具切削厚度较薄,应取较大后角(3)被加工工件和刀具钢性差时,应取较小后角,以增大后刀面与工件的接触面积,减少或消除振动(4)工件材料的强度、硬度低、塑性好时,应取较大的后角,反之应取较小的后角;但对加工硬材料的负前角刀具,后角应稍大些,以便刀刃易于切入工件;(5)定尺寸刀具(如内拉刀、铰刀等)应取较小后角,以免重磨后刀具尺寸变化太大;(6)对进给运动速度较大的刀具(如螺纹车刀、铲齿车刀等),后角的选择应充分考虑到工作后角与标注后角之间的差异;(7)铲齿刀具(如成形铣刀、滚刀等)的后角要受到铲背量的限制,不能太大,但要保证侧刃后角不小于2°。
作用:(1)改变主偏角的大小可以调整径向切削分力和轴向切削分力之间的比例,主偏角增大时,径向切削分力减小,轴向切削分力增大;(2)减小主偏角可减小削厚度和切削刃单位长度上的负荷;同时主切削刃工作长度和刀尖角增大,刀具的散热得到改善,但主偏角过小会使径向切削分力增加,容易引起振动。
刀具工作角度的计算方法——解析法
在计算刀具工作角度时,可以采用解析法。
解析法基于切削刃的几何形状和位置,通过数学表达式来计算工作角度。
这种方法适用于复杂的刀具形状和几何参数。
以下是一个简单的例子来说明解析法的基本步骤:
定义变量和已知量:例如,已知前角(γ0)、后角(α0)、刃倾角(λs)和切削速度(v)等。
根据切削刃的几何形状和位置,确定切削刃上各点的坐标。
根据已知的工作角度和切削刃上各点的坐标,建立数学模型,计算工作角度。
通过求解数学模型,得到刀具工作角度的结果。
需要注意的是,解析法的精度取决于所采用的数学模型和切削刃几何形状的复杂性。
对于复杂的刀具形状和几何参数,需要采用更精确的数学模型和计算方法。
第1章刀具角度
3) 背平面、假定工作平面参考系
图1-11 背平面、假定工作平面参考系
24
刀具角度的作用:
a 确定切削刃的空间位置 b 确定前、后刀面的空间位置
1.2.2 刀具标注角度
(1)刀具在正交平面参考系中的角度 1)主偏角κr
基面Pr中测量的主切削平面 与假定工作平面(进给方向)间夹角。 切削平面Ps中测量的主切削 刃与基面间的夹角。 γo (正交平面Po中测量的) 前刀面与基面间的夹角。 (主)后角 αo (正交平面Po中测量 的)后刀面与切削平面间的夹角。
9
图1-6 平面刨削的切削运动与加工表面
10
(3)切削用量:三要素 ①切削速度vc 当主运动为旋转运动时,工件或刀具最大 直径处的切削速度由下式确定:
式中 d——完成主运动的工件或刀具的最 大直径 (mm); n——主运动的转速(r/s或r/min)。
11
②进给量f
若进给运动为直线运动,则进给速度在切削刃上
间的夹角。
①楔角:楔角 是前刀面Ag 与后面刀A 之
在正交平面Po上测量时:
bο =
90°--( go + o )
②刀尖角er :是在基面Pr上的测量的主
切削平面Ps与副切削平面Ps’之间的夹角。
er = 180°--( r + r’ )
(1)刀具在正交平面参考系中的角度
27
图1-12 外圆车刀在正交平面参考系的角度
主剖面
侧平面
6)背平面Pp:Pr、Ps、Po组成一个正交的正交平面参考系。
三个参考系
{
Pr、Ps、Pn组成一个正交的法平面参考系。 21 Pr、Pf、Pp组成一个背平面、假定工作平面参考系。
《刀具的工作角度》课件
《刀具的工作角度》ppt课件
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目录
刀具工作角度概述刀具的前角刀具的后角刀具的刃倾角刀具的工作角度总结
01
刀具工作角度概述
刀具工作角度是指在切削过程中,刀具相对于工件的位置和方向所形成的各种角度。这些角度对于切削力的方向、切削深度和切削速度等切削参数有着直接的影响。
刀具工作角度主要包括前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角等。
根据工件材料选择前角
对于塑性材料如中碳钢和低碳钢等,为了减小切屑与前刀面的摩擦,增强刀具耐用度,一般选取较大的前角;对于脆性材料如铸铁和轴承钢等,为了使切屑易于崩落并减小切屑对刀具的冲击,一般选取较小的前角。
根据加工要求选择前角
在精加工时为了减小工件表面粗糙度值要选择较大的前角;在粗加工时为了提高刀具耐用度和断屑能力要选择较小的前角。
提高刀具强度
改善散热条件
适当增加后角可以增加切削刃的强度,提高刀具的抗冲击性能。
后角可以改善切削过程中的散热条件,降低切削温度,减少刀具磨损。
03
02
01
根据工件材料硬度、刀具材料和切削条件选择后角大小。较硬的工件材料需要较大的后角,以减小切削刃与工件之间的摩擦;较软的工件材料则可以适当减小后角。
后角的大小影响刀头的强度和切削刃的锋利程度。增大后角可以减小后刀面与工件表面之间的摩擦,但过大的后角会导致刀头强度降低。
主偏角的大小影响切削力的方向和切削宽度。减小主偏角可以增加切削宽度,提高切削效率,但过小的主偏角会导致切削刃强度降低。
副偏角的大小影响切削刃的强度和切削残留物的形状。减小副偏角可以减小切削残留物,但过小的副偏角会导致切削刃强度降低。
刃倾角的大小影响切削刃的锋利程度和切屑的排出方向。调整刃倾角可以改变切屑的排出方向,减轻排屑负担,但过大的刃倾角会导致刀头强度降低。
刀具几何角度的基本定义与标注及工作角度
汇报人:XX
目录
• 刀具几何角度概述 • 刀具标注方法 • 工作角度及其影响因素 • 刀具几何角度的优化设计 • 刀具几何角度的测量与调整 • 刀具几何角度的应用实践
01
CATALOGUE
刀具几何角度概述
定义与重要性
定义
刀具几何角度是指刀具切削部分 各表面的倾斜角度和刀尖形状。
刀具几何形状
刀具的刃形、刃倾角等几何形状因素也会对 工作角度产生影响。
04
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刀具几何角度的优化设计
优化设计原则与目标
原则
在满足切削性能的前提下,尽可能减小刀具的结构尺寸和重量,提高刀具的刚性和耐用度。
目标
通过优化刀具的几何角度,改善切削力、切削热和刀具磨损等状况,从而提高切削效率和加工质量。
案例三
针对难加工材料的切削,通过采 用具有大前角和大后角的刀具优 化设计,有效减少了切削刃的磨 损和破损,提高了切削稳定性和 加工精度。
05
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刀具几何角度的测量与调整
测量方法与工具介绍
测量方法
通常采用投影法、坐标法、光学法等 进行测量。
测量工具
主要包括投影仪、万能角度尺、光学 分度头等。
工件表面质量
工作角度对工件表面的粗糙度、残 余应力等有直接影响。
04
影响工作角度的因素分析
刀具材料
不同材料的刀具具有不同的强度和韧性,需 要相应调整工作角度以适应其特性。
切削用量
切削速度、进给量和切削深度等切削用量参 数的变化会导致工作角度的调整。
工件材料
工件材料的硬度、韧性等物理特性对工作角 度的选择有重要影响。
刀具的标注角度[指南]
刀具的标注角度1.前角:当前面与切削平面夹角小于90度时,前角为正值,大于90度时为负值.2.后角; 当后面与基面夹角小于90度时,后角为正值,大于90度时,后角为负值。
车切基本知识一、车刀材料在切削过程中,刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。
因此,刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性,还需具有高的耐热性(红硬性),即在高温下仍能保持足够硬度的性能。
常用车刀材料主要有高速钢和硬质合金。
1.高速钢高速钢又称锋钢、是以钨、铬、钒、钼为主要合金元素的高合金工具钢。
高速钢淬火后的硬度为HRC63~67,其红硬温度550℃~600℃,允许的切削速度为25~30m/min。
高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性,可以进行铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工,有良好的磨削性能,刃磨质量较高,故多用来制造形状复杂的刀具,如钻头、铰刀、铣刀等,亦常用作低速精加工车刀和成形车刀。
常用的高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种。
2.硬质合金硬质合金是用高耐磨性和高耐热性的WC(碳化钨)、TiC(碳化钛)和Co(钴)的粉末经高压成形后再进行高温烧结而制成的,其中Co起粘结作用,硬质合金的硬度为HRA89~94(约相当于HRC74~82),有很高的红硬温度。
在800~1000℃的高温下仍能保持切削所需的硬度,硬质合金刀具切削一般钢件的切削速度可达100~300m/min,可用这种刀具进行高速切削,其缺点是韧性较差,较脆,不耐冲击,硬质合金一般制成各种形状的刀片,焊接或夹固在刀体上使用。
常用的硬质合金有钨钴和钨钛钴两大类:(1)钨钴类(YG)由碳化钨和钴组成,适用于加工铸铁、青铜等脆性材料。
常用牌号有YG3、YG6、YG8等,后面的数字表示含钴量的百分比,含钴量愈高,其承受冲击的性能就愈好。
因此,YG8常用于粗加工,YG6和YG3常用于半精加工和精加工。
(2)钨钛钴类(YT)由碳化钨、碳化钛和钴组成,加入碳化钛可以增加合金的耐磨性,可以提高合金与塑性材料的粘结温度,减少刀具磨损,也可以提高硬度;但韧性差,更脆、承受冲击的性能也较差,一般用来加工塑性材料,如各种钢材。
刀具角度
刀具角度刀尖刀具刀具工作角度是刀具在工作参考系中定义的一组角度。
在切削过程中,由于刀具安装位置和进给因素的影响,使刀具在工作角度(即刀具的实际切削角度)不同于其在静止参考系中的角度。
表2-4列出了各种不同影响因素下,车到工作角度的修正计算。
刀具几何角度与刃部参数的选择刀具切削部分的几何参数,对切削过程中的金属变形、切削力、切削温度、工件的加工质量都有显著影响。
选择合理的刀具几何参数,就是要在保证工件加工质量和刀具经济耐用度的前提下,达到提高生产率、降低生产成本的目的。
影响刀具合理几何参数选择的主要因素是工件材料、刀具材料及类型、切削用量、工艺系统钢度以及机床功率等。
图2-3 外圆车刀刀具角度刀具(1)定义刀具角度的参考系:为了定义刀具切削部分的几何角度,需选定适当组合的基准坐标平面作为参考系。
其中用于规定刀具设计、制造、刃磨和测量时几何参数的参考系称为刀具静止参考系,如图2-2所示。
规定刀具进行切削加工时几何参数的参考系称为刀具工作参考系。
刀具静止参考系的各平面名称、表示符号及定义见表2-1。
图2-2 刀具静止参考系(2)刀具角度的定义:刀具角度是刀具在静止参考系中的一组角度,其名称,表示符号及定义见表2-2。
外圆车刀刀具角度见图2-3。
表2-2 刀具角度定义角加一撇“′”以示区别,例如车刀副偏为k′r,副后角为a′o。
(3)刀具角度的换算:制造或刃磨刀具时常需在不同坐标平面间进行刀具角度换算。
各坐标平面间刀具角度的换算关系见表2 -3表2-3 刀具角度的换算关系刀具图2-1 车刀切削部分的结构要素外圆车刀的切削部分可以看作是各类刀具切削部分的基本形态。
图2-1所示是外圆车刀的切削部分,其结构要素及其定义如下:1)前刀面Ay—切下的切屑沿其流出的表面。
2)主后刀面Aa—与工件上过渡表面相对的表面。
3)副后刀面A'a—与工件上已加工表面相对的的表面。
4)主切削刀S—前刀面与主后刀面的交线,它承担主要切削工作。
收藏!刀具5个角度选择基础
前角yo作用增大前角可以减小切屑变形和摩擦阻力,使切削力、切削功率及切削时产生的热量减小。
前角过大将导致切削刃强度降低,刀头散热体积减小,致使刀具寿命降低选择时应考虑的主要因素加工一般灰铸铁时,可选yo-=5°~15°;加工铝合金时,选yo=30°~35°;用硬质合金刀具加工一般钢料时,选yo=10°~20° 1)刀具材料的抗弯强度及韧性较高时,可取较大前角。
2)工件材料的强度、硬度较低、塑性较好时,应取较大前角;加工硬脆材料应取较小前角,甚至取负前角。
3)继续切削或粗加工有硬皮的铸锻时,应取叫小前角,精加工时宜取叫大前角。
4)工艺系统刚性较差或机床功率不足时,应取较大前角。
5)成形刀具和齿轮刀具全减小齿形误差,应取小前角甚至零前角。
后角ao作用后角的主要作用是减小刀具后刀面与工件之间的摩擦。
后角过大会使到刃强度降低,并使散热条件变差,使刀具耐用度降低选择时应考虑的主要因素车刀合理后角f≤0.25mm/r时,可选ao=10°~12°;在f>0.25mm/r时,取ao=5°~8° 1)工件材料强度、硬度较高时,应取较小后角;工件材料软、粘时应取较大后角;加工脆性材料时,宜取较小后角。
2)精加工及切削厚度较小的刀具,应采用较大的后角;粗加工、强力切削、宜取较小后角。
3)工艺系统刚性较差时,应适当尖小后角。
4)定尺寸刀具,如拉刀、铰刀等,为避免重磨后刀具尺寸变化过大,宜取较小的后角。
主偏角kr作用主偏角减小,可使刀尖处强度增大且作用切削刃长度增加,有利于散热和减轻单位刀刃长度的负荷,提高刀具的寿命。
减小主偏叫4还可使工件表面残留面积高度减小。
增大主偏角,可使背向力Fp减小,进给力Ff增加,因而可降低工艺系统的变形与振动选择时应考虑的主要因素1)在工艺系统刚性允许的条件下,应采用较小的主偏角。
如系统刚性较好时(Lw/dw<6),可取kr=30°~45°;当系统刚性较差时(Lw/dw=6~12),取kr=60°~75°;车削细长轴时(Lw/dw>12),取kr90°~93°2)加工很硬的材料时,应取较小的主偏角。
刀具角度的标注
1.75°内孔车刀几何角度:主偏角Kr二75。
,副偏角Kr'二15。
,前角丫0二10。
后角a 0二8,副后角a 0'二8,刃倾角入S二5°
答案:
2. 75°外圆车刀几何角度:主偏角K T二75°,副偏角KJ二15°,前角丫o二10.,后角a o二8,副后角a o二8,刃倾角入S二—5°
答案:
3.60°内孔车刀几何角度:主偏角Kr二60,副偏角Kr'二15°,前角丫0二10。
后角
a 0二8,副后角a 0'二8,刃倾角入s = — 5
答案:
4. 90°外圆车刀几何角度:主偏角Kr二90°,副偏角Kr - 15°,前角丫0二10。
后角a 0二8,副后角a 0'二8,刃倾角入s二5°
答案:
5. 45°内孔车刀几何角度: 主偏角Kr二45°,副偏角Kr1 - 15。
,
前角丫o二10°,后角日o二10°,副后角曰o二10°,刃倾角入S二-5°答案:
F O-P D
6. 45°端面车刀几何角度:主偏角Kr二45°,副偏角Kr'二45°,前角丫0二5后角
a 0二8,副后角a 0'二8,刃倾角入S二5°
答案:
5. 45°内孔车刀几何角度: 主偏角Kr二45°,副偏角Kr1 - 15。
,。
刀具角度的基本概念
刀具角度的基本概念:1、前角:基面和前刀面的夹角.是刀具的锋利程度.我们把铁屑流经过的面成为前刀面.2、后角:切削平面和后刀面的夹角.主要影响摩擦和刀具强度.3、主偏角:主切削刃和刀具进给方向的夹角.影响刀具的强度,和影响背向力,主偏角减小,背向力越大,机床的消耗率也越大,并且主偏角还会影响表面粗糙度.4、副偏角、副切削刃与进给方向的反方向的夹角即为副偏角.同样影响强度,摩擦,以及表面粗糙度.5、刃倾角:是控制流屑的方向.主切削刃和基面的夹角.。
高铁管制刀具标准尺度
高铁管制刀具标准尺度
一、刀尖角度
刀尖角度是指刀具的尖端部分的夹角,是衡量刀具危险程度的重要指标之一。
根据相关规定,高铁管制刀具的刀尖角度不得小于60度,也不得大于120度。
小于60度的刀尖角度不易形成有效的切割,而大于120度的刀尖角度则容易造成伤害。
二、刀刃长度
刀刃长度是衡量刀具危险程度的重要指标之一,也是管制刀具的标准之一。
根据相关规定,高铁管制刀具的刀刃长度不得超过15厘米。
超过15厘米的刀刃长度容易造成伤害,且在携带过程中也容易造成安全隐患。
三、刀具重量
刀具重量也是衡量刀具危险程度的重要指标之一。
根据相关规定,高铁管制刀具的重量不得超过50克。
过重的刀具不仅容易造成伤害,而且携带起来也较为不便。
四、刀具材质
刀具材质也是衡量刀具危险程度的重要指标之一。
高铁管制刀具的材质一般应为硬质钢材或其他类似材料,以确保刀具的强度和锋利度。
同时,为了确保安全,高铁管制刀具的表面应光滑,无锐利边缘和突出物。
总之,高铁管制刀具的标准尺度是多方面的,需要综合考虑刀尖角度、刀刃长度、刀具重量和刀具材质等多个因素。
为了确保乘客的安全和
铁路运输的正常进行,高铁管制刀具必须符合相关规定,禁止携带不符合规定的刀具上高铁。
刀具的工作角度
小结
刀具材料 应具备的性能 常用的刀具材料种类、特点、应用 切削变形 切削变形机理 现象 切屑收缩 不同切屑种类 形成条件 对加工过程的影响 积屑瘤 产生原因 特点、对加工过程的影响 影响因素及控制所示 已加工表面加工硬化 表现 对零件不利影响和控制措施
高速钢 (典型牌号:W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2) 硬度:HRC63~70 热硬性:550~650℃ 切削速度:V=40m/min 强度和韧性好、工艺性好、容易磨得锋利 主要制作复杂形状刀具:如铣刀、孔加工刀具、螺纹刀具、拉刀、齿轮刀具等
常用刀具材料种类和应用
作业
章后习题 2
刀具材料
解决两个问题: 刀具材料应具备的性能 常用的刀具材料\性能\应用
刀具材料应具备的性能
硬度 耐磨性 强度和韧性 化学稳定性 工艺性 经济性
工具钢 基本特性 价格便宜 容易刃磨的锋利 硬度低、耐磨性差 应用 手工刀具 低速切削刀具
刀具材料的种类和应用
常用刀具材料种类和应用
积屑瘤对加工过程的影响
形成过程中经过了强烈的变形,所以硬度明显提高,一般比工件材料的硬度提高1.5~2.5倍,因此可以代替刀刃切削,保护切削刃。另外,积屑瘤存在增大了刀具的工作前角γe,切削变得轻快,所以粗加工时产生积屑瘤有一定好处。 但是积屑瘤长大到一定高度后,由于切削过程中的冲击、振动等原因,会发生破裂脱落,被切屑带走或留在已加工表面上,而且这个过程周而复始,造成积屑瘤时大时小,极不稳定,容易应起加工过程振动;另外积屑瘤沿切削刃伸出的形状很不规则,会在工件已加工表面留下不均匀的沟痕,直接影响已加工表面的形状精度和粗糙度,所以在精加工和使用定尺寸刀具加工时,尽量避免积屑瘤的产生。 教学光盘(30”)
切削变形现象 之二
刀具角度
(1)前刀面刀具上与切屑接触并相互作用的表面(即切屑流过的表面)。
(2)主刀后面刀具上与工件过渡表面相对并相互作用的表面。
(3)副刀后面刀具上与已加工表面相对并相互作用的表面。
(4)主切削刃前刀面与主后刀面的交线。
它完成主要的切削工作。
(5)副切削刃前刀面与主后刀面的交线。
它配合主切削刃完成切削工作,并最终形成已加工表面。
(6)刀尖主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃。
它可以是小的直线段或圆弧。
在主剖面P0内丈量的前刀面与基面之间的夹角。
前角表示前刀面的倾斜程度,有正、负前角γo和零值之分,其符号规定如图6所示。
在主剖面P0内丈量的主后刀面与切削平面之间的夹角。
后角表示主后刀面的倾斜程度,后角αo一般为正值。
主偏角κr在基面内丈量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。
主偏角一般为正值。
副偏角κr'在基面内丈量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。
副偏角一般为正值。
在切削平面内丈量的主切削刃与基面之间的夹角。
当主切削刃呈水平时,λs=0;刀尖为主刃倾角λs切削刃最低点时,λs〈0;刀尖为主切削刃上最高点是,λs〉0,如图7示。
五、刀具的工作角度在实际的切削加工中,由于刀具安装位置和进给运动的影响,上述标注角度会发生一定的变化。
角度变化的根本原因是切削平面、基面和正交平面位置的改变。
以切削过程中实际的切削平面P s、基面Pr和主剖面P0为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度,又称实际角度。
图8 车刀安装高度对工作角度的影响图9 车刀安装偏斜对工作角度的影响刀具安装位置对工作角度的影响以车刀车外圆为例,若不考虑进给运动,当刀尖安装得高于或低于工件轴线时,将引起工作前角γoe和工作后角αoe的变化,如图8示。
当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直时,将会引起工作主偏角κre和工作副偏角κre'的变化,如图9示。
进给运动对工作角度的影响车削时由于进给运动的存在,使车外圆及车螺纹的加工表面实际上是一个螺旋面,如图10示。
刀具标注角度
⼑具标注⾓度2)后⾓αo -- 后⼑⾯与切削平⾯之间的夹⾓。
若通过选定点的切削平⾯位于楔形⼑体的实体之外,后⾓为正值;反之为负值。
3)楔⾓βo -- 前⼑⾯与主后⼑⾯之间的夹⾓。
显然有:βo + γo +αo = 90°。
在基⾯P r中测量的⾓度:4)主偏⾓k r -- 主切削刃在基⾯上的投影与假定进给⽅向之间的夹⾓。
5)副偏⾓k'r -- 副切削刃在基⾯上的投影与假定进给反⽅向之间的夹⾓。
6)⼑尖⾓εr -- 主切削刃与副切削刃在基⾯上投影之间的夹⾓。
显然有: k r+k'r +εr = 180°。
在切削平⾯P s中测量的⾓度:7)刃倾⾓λs -- 主切削刃与基⾯之间的夹⾓。
当⼑尖是主切削刃上最低点时,刃倾⾓定为负值;当⼑尖是主切削刃上最⾼点时,则刃倾⾓为正值,如图2-62 所⽰。
图2-62 刃倾⾓当λs = 0°时,主切削刃与切削速度垂直,称之为直⾓切削或正切削。
⽽λs≠ 0°的切削称为斜⾓切削或斜切削。
λs的正或负会改变切屑流出的⽅向。
在副正交平⾯中测量的⾓度8)副后⾓α'o -- 副后⼑⾯与切削平⾯之间的夹⾓;9)副前⾓γ'o -- 前⼑⾯与基⾯之间的夹⾓。
实际上,当γo、λs 、k r及k'r为已定值,且主、副切削刃处于共同的前⼑⾯时,γ'o也已被确定了。
另外,βo及εr是派⽣⾓。
因此,外圆车⼑的标注⾓度只有六个是独⽴的:γo、αo、k r、 k'r、λs与α'o,外圆表⾯的加⼯路线1粗车→半精车→精车:应⽤最⼴,满⾜IT≥IT7,▽≥0.8外圆可以加⼯2粗车→半精车→粗磨→精磨:⽤于有淬⽕要求IT≥IT6,▽≥0.16 的⿊⾊⾦属。
3粗车→半精车→精车→⾦刚⽯车:⽤于有⾊⾦属、不宜采⽤磨削加⼯的外⽤表⾯。
4.粗车→半精车→粗磨→精磨→研磨、超精加⼯、砂带磨、镜⾯磨、或抛光在2的基础上进⼀步精加⼯。
刀具(厨刀小刀)刃角测量
刀具刃角测量
一把好用的刀必需锋利持久耐用,这取决要有好的钢材和处理工艺,刃角是影响锋利度的重要因素。
刃角越小,刃部越尖,切入阻力也越小,锋利度也越高。
一,刀具常规开刃角度(以下指是双边角度,单边除2) 34度:一般是西式刀厨刀或菜刀的角度,国际标准(ISO8442)不超40度, 日系刀大多在30度左右。
40度:可提供一相当锐利的刃面,一般用作随身小刀。
50度:兼具刀刃锐利及持续性的开刃角度。
一般野外用刀多为此角度。
60度:刺刀或野外用刀使用,不易变钝,易于研磨是其优点。
二,生产工厂如何控制刃角。
老式的砂轮机定好角度开出的刃肯定能达到标准,但这种方法锋利度谁用谁知道在此就不多说了。
当前最普及的是湿式开刃法,采取湿式方法开刃是保证刃口不发生相变的工艺保证。
但好坏取决开刃工人的水平,开刃角度难以标准 ,一批产品出现30-50度大幅偏差也是常态。
解决这个问题必需加强品控,配备专业的测量工具是刀具生产工厂提升品质必不可少的利器。
三,如何选择刃角测量仪
随着国内刀具厂家慢慢地从以前的普通产品走向高端产品。
然而重要性作用的刃角测量方面存在瓶颈, LH公司刃角测量仪可以满足工厂的检测需要提高产品质量。
LH产品设计上除了精准外还考虑实用,耐用和完美的外观。
用现在流行的来说就是:
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刀具角度选用原则
答:1 是前角;2是后角;3是副偏角;4是刀尖角;5 是主偏角;6是副后角;7是副前角;8是刃倾角名称:前角作用:加大前角,刀具尖利,切削层的变形及前面摩擦阻力小,切削力和切削温度可减低,可克制或除去积屑瘤,但前角过大,刀尖强度降低;选择原则:(1)工件资料的强度、硬度低,塑性好时,应取较大的前角;反之应取较小的前角;加工特硬资料(如淬硬钢、冷硬铸铁等)甚至可取负的前角(2)刀具资料的抗弯强度及韧性高时,可取较大的前角(3)断续切削或精加工时,应取较小的前角,但假如此时有较大的副刃倾角配合,仍可取较大的前角,以减小径向切削力(4)高速切削时,前角对切屑变形及切削力的影响较小,可取较小前角(5)工艺系统钢性差时,应取较大的前角作用:减少刀具后边与工件的切削表面和已加工表面之间的摩擦。
前角一准时,后角愈尖利,但会减小楔角,影响刀具强度和散热面积。
选择原则:(1)精加工时,切削厚度薄,磨损主要发生在后刀面,宜取较大后角;粗加工时,切削厚度大,负荷重,前、后边均要发生磨损、宜取较小后角(2)多刃刀具切削厚度较薄,应取较大后角(3)被加工工件和刀具钢性差时,应取较小后角,以增大后刀面与工件的接触面积,减少或除去振动(4)工件资料的强度、硬度低、塑性好时,应取较大的后角,反之应取较小的后角;但对加工硬资料的负前角刀具,后角应稍大些,以便刀刃易于切入工件;(5)定尺寸刀具(如内拉刀、铰刀等)应取较小后角,免得重磨后刀具尺寸变化太大;(6)对进给运动速度较大的刀具(如螺纹车刀、铲齿车刀等),后角的选择应充足考虑到工作后角与标明后角之间的差别;(7)铲齿刀具(如成形铣刀、滚刀等)的后角要遇到铲背量的限制,不可以太大,但要保证侧刃后角不小于 2°。
作用:(1)改变主偏角的大小能够调整径向切削分力和轴向切削分力之间的比率,主偏角增大时,径向切削分力减小,轴向切削分力增大;(2)减小主偏角可减小削厚度和切削刃单位长度上的负荷;同时主切削刃工作长度和刀尖角增大,刀具的散热获得改良,但主偏角过小会使径向切削分力增添,简单惹起振动。
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在切削平面中测量,主切削刃与基面的夹角。
υc
刀尖为切削刃最高点时为 正,反之为负。
刃倾角一般 –50 ~ 50 主切削刃
2018/7/22
刃倾角λ s
基面投影线
(2)车刀的主要标注角度及选择要点――在车刀设 计、制造、刃磨和测量时,必须确定的角度。 ① 前角γo――前刀面与基面之间的夹角。增大 前角,使主切削刃锋利,减小切削力和切削热。但 前角过大,刀刃很脆弱,易产生崩刃。前角有正与 负(如图)的区分。 ② 后角αo――主后刀面与切削平面之间的夹角。 后角的主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的 摩擦和后刀面的磨损,并配合前角影响切削刃的锋 利和强度。 ③ 主偏角 Κr――主切削刃和假定进给方向在 基面(Pr)上投影的夹角。主偏角的大小影响切屑 断面形状和切削分力的大小。有时主偏角也根据工 2018/7/22 件加工形状来定。
在正交平面内测量, 主后刀面与切削平面之 间的夹角。
切削平面投影线
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后角α 0 主后刀面投影线
2018/7/22
3) 主偏角κ r
主切削平面与假定工作平面之间的夹角。
主偏角κ r
ห้องสมุดไป่ตู้
2018/7/22
4) 副偏角κ r’
副切削平面与假定工作平面之间的夹角。
副偏角κ r’
2018/7/22
5) 刃倾角λ s
车刀的主要角度 为确定刀具的主要角度,须建立三个相互 垂直的参考平面构成的静止参考系。 建立车刀静止参考系 基面 切削平面 正交平面
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1) 基面 通过切削刃选定点的平面,它平行刀 具底面,垂直于主切削速度方向。
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2) 切削平面 通过切削刃选定点并同时垂直于 基面的平面。
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④ 副偏角Κ´r――副切削刃和假定进给的相反方向在 基面Pr上投影的夹角。副偏角的主要作用是减少副切 削刃与工件已加工表面的摩擦,减少刀具磨损和防止 切削时产生振动。减小副偏角可减小切削残留面积, 降低己加工表面的粗糙度(如图) ⑤ 刃倾角λs――在主切削平面(Ps)里测量的主切削 刃与基面间的夹角。它与前角类似,也有正、负和零 值之分(如图)。刃倾角主要影响刀头的强度、切削 分力和排屑方向。 选择刀具几何角度时,应遵循“锐字当先,锐中求 固”原则。即将刀具锋利放在第一位,同时保证刀具 有一定的强固。国内外先进刀具在角度的变革方面, 大致有“三大一小”的趋势,即采用大的前角、刃倾 角和主偏角,采用小的后角。 2018/7/22
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3) 正交平面 通过切削刃选定点并同时垂直于 基面和切削平面的平面。 切削平面
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正交平面
基面
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(2) 车刀切削部分的主要角度 1)前角γ 0
在正交平面内测量,前 刀面与基面之间的夹角。 基面投影线
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前刀面投影线 前角γ 0
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2) 后角α 0