浅议大刃倾角斜角切削的流屑角
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。
切削刀具的几何角度
班级:过073 姓名:谢若思学号:070342切削刀具的几何角度在金属切削加工中,刀具的完善程度,对切削效率、加工质量和产品成本有很大的影响。
为完善的改革金切刀具,研究刀具的几何参数是很重要的;刀具几何参数、刀具材料和刀具结构是研究金切工具的三项基本内容。
一、刀具合理的几何参数在保证加工质量和刀具经济耐用度的前提下,能够满足提高生产效率、降低成本的刀具几何参数,称为刀具的合理几何参数。
它包括:①切削刃的形状:如直线刃、折线刃、圆弧刃、月牙弧刃、波形刃等,刀尖(及过渡刃)的形状也属于刃形问题。
②切削区的剖面型式及参数:切削刃的剖面型式,又简称为刃区型式。
常用的是锋刃,也可以在切削刃区磨出负倒棱、消振棱等。
③刀面型式及参数:如前刀面上磨出断屑槽、卷屑槽,后刀面上双重刃磨或铲背等。
④刀具的切削角度:即前角γ0、后角α0、主偏角κr、副偏角κr’、刃倾角λs等。
二、选择刀具合理几何参数的一般性原则1.要考虑工件的实际情况选择刀具合理的几何参数,要考虑工件的实际情况,主要是工件材料的化学成分、制造方法、热处理状态、力学与物理性能(包括硬度、抗拉强度、延伸率、冲击韧性、导热系数、熔点等),还有毛坯表层情况、工件的形状、尺寸、精度和表面质量要求等。
2.要考虑刀具材料和刀具结构选择刀具合理几何参数时,主要是考虑刀具材料的化学成分、力学与纹理性能(包括硬度、抗弯强度、冲击值、耐磨性、热硬性和导热系数),还有刀具的结构型式,是整体式、焊接式或机夹式等。
3.要注意各个几何参数之间的联系刀具的刃形、刃区、刀面和角度之间是相互联系的,应该综合起来考虑它们之间的作用与影响,分别确定其合理数值。
例如,选择前角γ0时,要考虑卷屑槽型、有无倒棱及刃倾角的正负大小等,联系这些情况,优选合理的前角值,不要割裂它们之间的内在联系,孤立地选择某一参数。
4.要考虑具体的加工条件选择合理几何参数,也要考虑加工条件,这就是机床、夹具的情况,系统刚度及功率大小,切削用量和切削液性能等。
斜角切削的分析研究
基于斜角切削的刀具实际前角分析研究【摘要】本文分析了斜角切削、流屑平面、流屑角的概念,推导出了刀具角度换算的基本公式和斜角切削时刀具实际前角的计算公式,并分析了流屑角对刀具实际前角的影响规律。
关键词:斜角切削;流屑角;实际前角自由切削是指只有一条直线切削刃参加切削工作的切削。
当这条直线切削刃垂直于切削速度方向时称为直角自由切削,而当这条直线切削刃不垂直于切削速度方向时称为斜角切削。
目前的本、专科教材上的实验研究都是以直角自由切削为例,但关于直角切削和斜角切削的概念有的教材叙述不十分清楚。
而在实际切削加工中基本都是斜角切削。
斜角切削时冲击小、切削过程平稳、切削刃锋利、切削轻快、切屑的流出方向改变、切削刃的强度改变、切削刃的实际工作长度改变、影响刀具的使用寿命、影响各个切削分力、已加工表面质量好等。
因此研究斜角切削有很重要的实际意义。
本文只阐述斜角切削时的实际前角计算,实际前角的大小影响切削刃锋利性,即影响切削轻快程度。
1、角度计算的基本公式在切削过程的研究、刀具的设计、制造和重磨中常需要解决一些角度计算问题。
为适应这种需要迄今用于计算刀具有关角度的方法也很多,其中应用最广泛的是几何——三角法和矢量法。
几何——三角法直观、易学、便于普及,但解题过程要求绘出相应的几何图形,并进行长度与角度的转换计算,不仅繁琐和无章可循,且解题体范围常受图形绘制的可能性的限制,难于用以解决难度稍大的角度计算问题。
矢量法适用面广、逻辑性强、易于举一反三,但是无论问题的难易,一律要求建立相应的坐标及矢量体系,有的问题还要进行坐标转换,致使一些常见的难度并不很大的角度计算过程复杂化,此外,应用矢量法还要求具有较深厚的数学基础,普及面受到限制。
角度投影计算法是将简单的投影概念用于角度计算之中,并将前述领域中的角度计算问题转换为两相交平面间的二面角的换算问题,解题过程只涉及几个基本的三角公式,因而具有直观、简单、不易出错、便于记忆等优点,容易为工程技术人员所掌握和应用。
双刃斜角切削中流屑角的变化规律
中图分类号 : G 0 . T 5 11
文献标识码 : A
在 金属切 削理 论 研 究 中 , 屑 角 的研 究 占有 十 流 分 重要 的地位 . 屑 的 流 出方 向直 接 影 响切 屑 的卷 切 曲、 折断 和 已加 工 表 面 质量 . 自动化 生 产 中 , 切 在 对 屑 的控 制变得 尤为 重要 ¨ . 对 于正 交 切 削 , 屑流 出方 向 已经 形 成统 一 的 切 认识 . 于单 刃斜 角切削 以及 前 角和 刃 倾 角都 为 0 关 。 的双刃斜 角切 削 的流屑 角 , 过去 数 十年里 , 出 了 在 提 不 同 的切 削模 型 , 括 Salr 则 和 C le 理 包 t e法 b ow l l 论 JWe , n等 也 在 致 力 于 这 方 面 的 研 究 . 而 , 然
万珍平 邓文君 Βιβλιοθήκη 勇 叶邦彦 ( 华南理工大学 机械 与汽车工程学 院,广东 广州 5 04 ) 1 60
摘 要: 流屑角是金属切 削过程 中的重要特征参数. 目前, 人们对于前角和刃倾 角均不为 0 的双 刃斜 角切 削的流屑 角尚没有 形 成 统一 的 认 识. 中研 究 了前 角和 刃倾 角均 不 为零 。 文 的双刃斜 角切 削的流屑 角. 通过 建 立切 削模 型 , 并根 据 切 削深 度 和进 给 量 的不 同, 出两 导
图 1 双 刃斜 角 切 削 流 屑 角 研 究 用 刀具
Fi 1 To lus d t tdyc p fo a g eo blq e c ti gwih g. o e osu hi w n l fo i u u tn t l do b e e g u l—d e
收稿 日期 : 0 70 -0 20 —7 1 基金项 目:国家 自然科 学基金资助项 目(0 0 03 56 5 2 ) 作者简介 :万珍平 ( 9 1) 男 , 17 一 , 博士 , 副教授 , 主要从事现代加工理论及技术 方面的研究. — alzp a @su.d .n E m i h w n cte u c :
车刀的六个基本角度作用
车刀的六个基本角度作用车刀是车削加工中常用的一种切削工具,其主要作用是将工件表面上的材料削除,从而得到所需形状和尺寸。
在使用车刀进行车削加工时,需要根据不同的工件材料、形状和尺寸选择不同的切削角度,以达到最佳的加工效果。
下面将介绍车刀的六个基本角度作用。
一、前角前角是指车刀前端与被加工表面之间的夹角,也称为主偏角。
它对车削加工中切屑形成、摩擦力和切向力等方面都有重要影响。
一般来说,前角越小,则摩擦力越小,但容易产生毛刺和表面粗糙度较高;前角越大,则摩擦力越大,但表面光洁度较好。
因此,在选择前角时需要根据被加工材料、硬度、表面粗糙度等因素进行综合考虑。
二、后角后角是指车刀后部与被加工表面之间的夹角,也称为次偏角。
它对于减小主偏角与被加工表面之间的接触区域有重要作用,可以减小表面粗糙度和摩擦力,提高车削加工的效率。
一般来说,后角越小,则表面光洁度越好;后角越大,则表面光洁度较差。
三、切削角切削角是指车刀主刃与被加工表面之间的夹角,也称为刃偏角。
它对于车削加工中的主要切削过程有重要影响。
一般来说,切削角越大,则切屑形成越容易,但对车床主轴负荷和机床精度要求也会更高;反之,则会降低负荷和精度要求,但容易产生毛刺和表面粗糙度较高。
因此,在选择切削角时需要根据被加工材料、硬度、表面粗糙度等因素进行综合考虑。
四、侧后角侧后角是指车刀侧面与被加工表面之间的夹角。
它对于车削加工中的侧向力和摩擦力有重要影响。
一般来说,侧后角越小,则侧向力和摩擦力越小,但容易产生毛刺和表面粗糙度较高;反之,则侧向力和摩擦力会增大,但表面光洁度较好。
因此,在选择侧后角时需要根据被加工材料、硬度、表面粗糙度等因素进行综合考虑。
五、刃倾角刃倾角是指车刀主刃与车床主轴中心线之间的夹角,也称为主偏角。
它对于车削加工中的切屑形成和排出有重要影响。
一般来说,刃倾角越小,则容易产生长而细的切屑,但对车床主轴负荷和机床精度要求也会更高;反之,则会降低负荷和精度要求,但容易产生短而厚的切屑。
刃倾角对切削力的影响规律
刃倾角对切削力的影响规律“同学们,今天我们来探讨一下刃倾角对切削力的影响规律。
”我站在讲台上对着学生们说道。
刃倾角对切削力的影响可是很重要的哦。
大家想想看,当刃倾角发生变化的时候,切削力也会跟着改变。
一般来说啊,刃倾角增大,切削力会减小。
为什么会这样呢?这就好比我们推一个东西,角度不同,用的力气也不一样。
举个例子来说吧,就像我们在车间里加工一个零件。
如果刃倾角比较小,那么刀具在切削的时候就像是直直地往前推,遇到的阻力就会比较大,切削力自然也就大了。
但是如果我们把刃倾角调大一些,刀具就像是斜着切过去,这样就会感觉轻松很多,切削力也就相应地减小了。
而且啊,刃倾角还会影响到切削力的方向。
当刃倾角为正值的时候,切削力会朝着刀具的前上方作用;而当刃倾角为负值的时候,切削力就会朝着刀具的前下方作用。
这一点大家一定要清楚,这对于我们选择合适的切削参数和刀具角度是非常重要的。
再给大家说一个实际的例子,之前我们工厂接到一个加工任务,要求高精度地加工一批零件。
一开始我们按照常规的参数进行加工,发现切削力很大,加工出来的零件表面质量也不太好。
后来我们经过仔细研究,发现是刃倾角设置得不太合理。
我们调整了刃倾角之后,切削力明显减小了,加工出来的零件质量也大大提高了。
同学们,刃倾角对切削力的影响是不可忽视的。
在实际的生产中,我们要根据不同的加工要求和材料特性,合理地选择刃倾角,这样才能达到最佳的加工效果,提高生产效率和产品质量。
大家一定要好好记住今天讲的内容哦,以后在实际操作中肯定会用得到的。
希望大家都能成为优秀的技术人员,为我们的制造业做出贡献!好了,今天就讲到这里,同学们有什么问题可以随时提问。
切削加工车刀角度详解,别再分不清!
切削加工车刀角度详解,别再分不清!☞这是金属加工(mw1950pub)发布的第10478篇文章导读削金属时,刀具切入工件,刀具角度是用来确定刀具切削部分几何形状的重要参数。
一、车刀切削部分的组成三面二刃一刀尖车刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖组成。
1)前刀面刀具上切屑流过的表面。
2)主后刀面刀具上与工件上的加工表面相对着并且相互作用的表面,称为主后刀面。
3)副后刀面刀具上与工件上的已加工表面相对着并且相互作用的表面,称为副后刀面。
4)主切削刃刀具的前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃。
5)副切削刃刀具的前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃。
6)刀尖主切削刃与副切削刃的交点称为刀尖。
刀尖实际是一小段曲线或直线,称修圆刀尖和倒角刀尖。
二、测量车刀切削角度的辅助平面为了确定和测量车刀的几何角度,需要选取三个辅助平面作为基准,这三个辅助平面是切削平面、基面和正交平面。
1)切削平面——切于主切削刃某一选定点并垂直于刀杆底平面的平面。
2)基面——过主切削刃的某一选定点并平行于刀杆底面的平面。
3)正交平面——垂直于切削平面又垂直于基面的平面。
可见这三个坐标平面相互垂直,构成一个空间直角坐标系。
三、车刀的主要几何角度及选择1)前角(γ0 ) 选择的原则前角的大小主要解决刀头的坚固性与锋利性的矛盾。
因此首先要根据加工材料的硬度来选择前角。
加工材料的硬度高,前角取小值,反之取大值。
其次要根据加工性质来考虑前角的大小,粗加工时前角要取小值,精加工时前角应取大值。
前角一般在-5°~25°之间选取。
通常,制作车刀时并没有预先制出前角(γ0),而是靠在车刀上刃磨出排屑槽来获得前角的。
排屑槽也叫断屑槽,它的作用大了去了折断切屑,不产生缠绕;控制切屑的流出方向,保持已加工表面的精度;降低切削抗力,延长刀具寿命。
2)后角(α0 )选择的原则首先考虑加工性质。
精加工时,后角取大值,粗加工时,后角取小值。
简单说明刀具各角度定义
简单说明刀具各角度定义稿子一嘿,朋友!今天咱们来聊聊刀具那些有趣的角度定义呗。
你知道吗,刀刃的前角就像是刀具的先锋战士。
它是刀刃前面与基面之间的夹角。
这个角度要是大一点,切削就会变得轻快,就好像是给刀具装上了小翅膀,干活更省力。
后角呢,就像是刀具的后卫。
是刀刃后面与切削平面之间的夹角哟。
后角可不能太小,不然刀具和工件就容易摩擦,那可就费劲啦。
主偏角呀,是主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。
它决定了刀具切入工件的方式,主偏角小,刀具参与切削的刃长就长,切削力就分散些,刀具就没那么容易累。
副偏角呢,是副切削刃在基面上的投影与背离进给运动方向的夹角。
它能让已加工表面更光滑,就像是给工件做了个美容。
刃倾角也很重要哦!它是主切削刃与基面之间的夹角。
正的刃倾角能让切屑流向待加工表面,不容易划伤已加工表面。
怎么样,这些刀具的角度是不是很有意思呀?稿子二亲爱的小伙伴,咱们来唠唠刀具各角度的定义呀!先说前角,你可以把它想象成刀具冲锋陷阵的姿势。
前角大,刀具就像个灵活的小猴子,切削起来轻松愉快;前角小呢,刀具就比较稳重,适合干硬活儿。
后角呢,就像是给刀具留的退路。
要是后角太小,刀具往后退的时候就会磕磕绊绊,和工件闹别扭,影响工作效率。
主偏角呀,决定了刀具切入工件时是猛冲还是慢慢推进。
主偏角大,切削力集中,适合粗加工;主偏角小,切削力分散,适合精加工。
副偏角就像个小,帮忙把工件的边边角角处理得更漂亮。
还有刃倾角,它能控制切屑的流向。
要是刃倾角是正的,切屑就乖乖地往前面跑,不会捣乱;要是负的,切屑就可能到处乱窜。
呀,这些刀具的角度就像是它们的个性特点,只有了解清楚,才能让刀具在工作中发挥出最大的本领!你说是不是很有趣呀?。
加工中心车刀切削角度的合理选择
加工中心车刀切削角度的合理选择加工中心车刀切削角度的合理选择1.前角(γo)的选择前角是车刀切削部分的一个最主要的角度,加工中心车刀是否锋利主要取决于前角的大小,一般在加大前角时,可以减小切屑变形,减少切屑和前刀面的摩擦,沈阳第一机床厂使切削力降低,切削起来很轻快。
增大前角还可以使车刀前刀面上承受切削力的位置后移,改善刀刃受力情况的同时还可以抑制积屑瘤的产生。
减小前角可增强刀尖强度,但切屑变形和切削力都会增大。
前角的选择主要根据以下原则:(1)加工塑性材料时,前角应取较大值;加工脆性材料时,应选用较小的前角。
(2)工件材料的强度、硬度较低时,选用较大的前角;反之,选用较小的前角。
(3)刀具材料坚韧性好时前角应选大些(如高速钢车刀);刀具材料坚韧性差时前角应选小些(如硬质合金车刀)。
(4)粗加工和断续切削时应选较小的前角;精加工时应选较大的前角。
(5)机床、夹具、工件、刀具系统刚性差时应选较大的前角。
2.后角(αc)的选择后角与车刀强固有直接关系。
后角大,相对的摩擦可以减少,加工中心车削时较轻快,车刀的磨损也比较慢。
但后角选得过大,车刀的楔角会显著减小,使车刀的强度大大降低,容易崩刃;同时车刀刀刃的散热条件变差,磨损加剧。
后角的选择主要根据以下原则:(1)加工硬度高、机械强度大及脆性材料时,应选较小的后角。
沈阳第一机床厂加工硬度低、机械强度小及塑性材料时,应选较大的后角。
(2)粗加工时应选取较小后角,精加工时应选取较大后角。
采用负前角车刀时,后角应选大些。
(3)工件与车刀的刚性差时应选较小的后角。
(4)高速车削时,应选较小的后角。
3.主偏角(κr)的选择主偏角是一个重要的角度,它对车刀的耐用度有很大的影响。
它的变化直接影响到切削厚度o<与切削宽度《J。
的大小(图2—19)。
增大主偏角,切削厚度增大,切削宽度减小,加工中心切屑容易折断。
相反,减小主偏角时,切削刃单位长度上的负荷减轻,由于主切削刃工作长度增长,沈阳第一机床厂刀尖角增大,改善了刀具散热条件,提高了刀具的耐用度。
刀具几何形态对切削力和切削温度的影响分析
刀具几何形态对切削力和切削温度的影响分析刀具的几何形态对切削过程中的切削力和切削温度具有重要影响。
切削力和切削温度是衡量切削过程稳定性和刀具寿命的重要指标。
因此,了解刀具几何形态对这些指标的影响是制定优化切削工艺的关键。
一、刀具几何形态对切削力的影响切削力是刀具在切削过程中受到的力的大小和方向。
刀具几何形态直接影响着切削力的大小和分布。
以下几个关键几何参数对切削力影响较大:1. 切削刃角:切削刃角是刀具刃尖与工件表面之间的夹角。
较小的切削刃角可以降低切削力,因为刃尖顶部的切削角度较小。
但过小的切削刃角可能导致切削刃易损坏。
因此,选择合适的切削刃角是实现切削力优化的关键。
2. 切削刃长短比:切削刃长短比是刀具刃长与刃宽之间的比值。
切削刃长短比较大的刀具会产生较大的切削力。
这是因为切削刃长短比较大时,切削面积增大,切削力也随之增大。
因此,在实际应用中,需要根据切削材料和切削深度选择合适的切削刃长短比,以降低切削力。
3. 切削刃尖半径:切削刃尖半径是刀具刃尖的圆弧半径。
较小的切削刃尖半径能够减小切削力,这是因为刃尖的尖锐度可以降低切削面积。
然而,过小的切削刃尖半径会导致刀具容易磨损,因此需要在减小切削力与刀具寿命之间做出权衡。
二、刀具几何形态对切削温度的影响切削温度是刀具与切削区之间的热交换产生的温度。
切削温度对刀具的寿命和加工质量具有重要影响。
以下几个关键几何参数对切削温度影响较大:1. 切削刃宽度:切削刃宽度是刀具切削刃的宽度。
较小的切削刃宽度能降低切削温度。
这是因为刃宽较小时,切削面积减少,使得切削加工时产生的热量分布更加集中,从而降低了切削温度。
2. 刀具径向后角:刀具径向后角是刀具切削刃后角度与刃面法线的夹角。
较大的径向后角能增加切削刃的刃尖尖锐度,减小切削温度。
因为较大的径向后角可以加强切削刃的切削能力,切削时的外力更容易沿着切削刃尖部分集中,减少了切削面相对较大的面积,从而降低切削温度。
第五章切削用量及刀具几何角度的选择机械制造技术A
tg0e tgn cos s
结论:(表5-10) s
oe
s
oe
实际切削刃钝圆半径:
rne rn cos s
二、刃倾角的作用及其选择
刃倾角的作用:
⑴影响切屑的流出方向; ⑵影响实际切削前角和切削刃的锋利性;
s
oe
rne rn cos s
⑶影响刀尖强度和刀尖散热条件;
n —— 指数, 2.5 ~ 5; p —— 指数, 1.2 ~ 1.8; q —— 指数, 0.6 ~ 0.8;
可见v 的影响最显著;f 次之;ap 影响最小 。 选择顺序:先选大的切削深度,然后选大的进给量,最后 按耐用度标准选取合理的切削速度。
3.切削用量对切削加工生产率的影响
切削机动时间:
二、选取切削用量的原则 1.切削深度ap的选取原则
切削深度应尽可能大,尽量减少走刀次数。
2.进给量f 的选取原则 ⑴粗加工时,在工艺系统刚度和强度允许时,尽量选 较大值; ⑵精加工、半精加工一般选较小值。
3.切削速度v 的选取原则 (1)粗加工时,应选较低的切削速度,精加工时选择 较高的切削速度; (2)加工材料强度硬度较高时,选较低的切削速度,
②进给量f的影响:
f增大时,切削力和表面残留面积增加,使工件表面粗糙度增高,使 工件精度下降;
③切削速度v的影响:
v增加时,切削变形和切削力减小,且当速度到一定值时,积
屑瘤消失,有利于减低表面粗糙度的数值。
2.切削用量对刀具耐用度的影响
刀具耐用度与切削用量的关系
实验公式:
t
vn
Ct fp
a
q p
用硬质合金刀具切削碳钢时有:
5.6 切削用量的选择
刀具角度对加工的影响
.角度名称含义作用应用与选择说明前角γ0 在正交平面Po内,前刀面与基面的之间夹角 1.使刀刃锋利,便于切削加工和切屑流动2.影响刀具的强度1.粗加工:小值精加工:大值2.加工塑性材料或强度、硬度较低:大值加工脆性材料或强度、硬度较高:小值3刀具材料韧性好,如高速钢:大值刀具材料脆性大,如硬质合金:小值前角越大,刀具越锋利,但强度降低,易磨损和崩刃。
前角一般为5°~20°。
后角α0 在正交平面Po内,主后刀面与切削平面之间夹角 1.影响主后刀面与工件之间的摩擦2.影响刀具的强度与前角的选择相同后角越大,车削时刀具与工件之间的摩擦越小,但强度降低,易磨损和崩刃。
后角一般为6°~12°。
主偏角Kr 在基面Pr内,主切削刃与进给运动方向在其上的投影之间夹角1.影响切削加工条件和刀具的寿命2.影响径向力的大小,如图2-10(b)所示Fp径=cos KrFD切水(切削力在水平面内的分力)1.粗加工:小值精加工:大值2.刚性差,易变形,如细长轴(90°):大值刚性好,不易变形:小值1. 主偏角越小,切削加工条件越好,刀具的寿命越长2.车刀常用的主偏角有45°、60°、75°90°,其中75°和90°最常用副偏角Krˊ在基面Pr内,副切削刃与进给运动反方向在其上的投影之间夹角1.主要影响加工表面的粗糙度,如图2-10(c)所示2.影响副切削刃与已加工表面之间的摩擦和刀具的强度1.粗加工:大值(与副?偏角选择相反)精加工:小值1. 副偏角越小,残留面积和振动越小,加工表面的粗糙度越低,表面质量越高。
但过小会增加刀具与工件的摩擦,另外,刀具的强度降低2.副偏角一般为5°~15°刃倾角λs 切削平面Ps内,主切削刃在其上的投影与基面之间夹角 1.主要控制切屑的流动方向2.影响刀尖的强度1.粗加工:λs<0精加工:λs≥0(防止切屑划伤工件)1. λs<0时,刀尖处于主切削刃的最低点,刀尖强度高,切屑流向已加工表面;λs>0时,刀尖处于主切削刃的最高点,刀尖强度低,切屑流向待加工表面2. λs一般为-5°~+5°。
刀具切削部分的几何形状和角度解析
主偏角κr ——主切削平面 与假定工作平面之间的夹角。 ——副切削平 面与假定工作平面之间的夹 副偏角κr ˊ 角。 ——主切削平面 刀尖角εr 与副切削平面之间的夹角。
思考: κr 、 κr ˊ 、 εr 之间的 关系? εr =180°-( κr + κr ˊ ) (3)在切削平面中测量的角度
刃倾角λs ——主切削刃与基面之 间的夹角。
刀具角度的正负
前角γo :前刀面与切削平面之间的夹角为锐角,前角为正,夹角 为钝角,前角为负值。 后角αo :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。 刃倾角λs :刀尖是主切削刃上最高点时刃倾角为正,刀尖位于主 切削刃上最低点时刃倾角为负,主切削刃与基面平行时刃倾角为 零。
尖形刀尖
修圆刀尖
倒角刀尖
车刀的切削部分
三、刀具切削部分的几何角度
1、度量刀具角度的参考系
刀具静止参考系 ——用于定义刀具在设计、 制造、刃磨和测量时刀 (标注角度) 具几何参数的参考系。
刀具工作参考系 ——规定刀具进行切削加工
(工作角度) 时几何参数的参考系。
2、刀具静止参考系
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。 法平面Pn ——过切削刃选定点 并垂直于主切削刃的平面。
正交平面参考系
假定工作平面pf ——通过 切削刃选定点并垂直于基面 的平面,一般其方位平行于 假定的进给运动方向。 背平面pp ——通过切削刃 选定点并垂直于基面和假定 工作平面的平面。
斜角切削的名词解释
斜角切削的名词解释斜角切削,作为现代制造领域中常见的加工方式之一,被广泛运用于机械加工、金属加工以及木材加工等领域。
斜角切削是一种通过改变刀具与工件之间的相对位置和角度,使得切削进给方向与刀具刃口之间产生角度差,从而实现加工工件的一种切削方法。
斜角切削在加工领域中的应用是基于切削力的研究和分析的。
通过对加工对象的物理性质和力学特性的了解,可以将刀具设定到最佳的角度,减小切削力和摩擦力的作用,提高加工效率和加工质量。
同时,斜角切削还可以避免机械元件表面的振动和应力集中,提高加工的精度和安全性。
在斜角切削过程中,刀具的刃口和工件的表面接触形成一定的斜面,这种斜面是由于刀具角度和进给方向之间的差异所决定的。
斜角切削的最大优势之一是可以在单个加工过程中同时实现两个方向的切削效果。
这意味着在一个工序内可以达到更高的加工效率,节省了时间和成本。
斜角切削的应用领域非常广泛,例如汽车制造、航空航天、船舶制造、高铁制造等。
在汽车制造领域,斜角切削被广泛应用于轮胎磨削和车体车窗的加工等环节。
而在航空航天领域,斜角切削经常用于航空发动机的加工以及航空器件的制造。
斜角切削的使用还需要在工艺规程和刀具选择上进行综合考虑。
确定最佳的刀具角度和进给方向是关键,这需要根据工件的材料、形状和加工要求来进行合理选择。
刀具的选择还应考虑到刀具的硬度、刚度和耐用性等方面,以确保加工效果和刀具的使用寿命。
值得一提的是,斜角切削还可以作为一种刀具磨损的控制方式。
通过设置适当的斜角,可以使刀具磨损均匀,避免了刀具部分的过早失效。
这样可以有效延长刀具的使用寿命,提高加工的连续性和效率。
尽管斜角切削在加工领域中得到了广泛应用,但也面临着一些挑战和限制。
首先,斜角切削要求操作工人具备较高的技术水平和经验,需要熟悉各种加工工艺和设备的操作。
其次,斜角切削对刀具和设备的质量要求较高,需要保证刀具的精度和硬度,以及设备的稳定性和精度。
总结而言,斜角切削作为一种切削方法,具有诸多优点和应用前景。
机加工中刀具角度对加工的影响
机加工中刀具角度对加工的影响、选用刀具角度的原则分析刀具角度角度的作用选用原则前角前角主要影响切屑变形和切削力的大小以及刀具耐用度和加工表面质量的高低。
前角增大,可以使切削变形和摩擦减小,故切削力小,切削热低,加工表面质量高。
但前角过大,刀具强度降低,耐用度下降。
前角减小,刀具强度提高,切屑变形增大,易断屑。
但前角过小,会使切削力和切削热增加,刀具强度随之降低。
①工件材料:塑性材料选用较大的前角;脆性材料选用较小的前角。
②刀具材料:高速钢选用较大的前角;硬质合金选用较小的前角。
③加工过程:精加工选用较大的前角;粗加工选用较小的前角。
④数控机床为了保证刀具的稳定,一般使用前角较小的刀具。
后角后角的主要作用是减小后刀面与过渡表面层之间的摩擦,减轻刀具磨损。
后角减小,可以使主后刀面与工件表面间的摩擦力加大,刀具磨损加快,加工表面质量差。
后角增大,则可使摩擦减小,减小了刀具的刀尖半径,对切削厚度较小的情况有利,但使刀刃强度和散热情况变差。
①工件材料:工件硬度、强度较高以及脆性材料选用较小的后角。
②加工过程:精加工选用较大的后角;粗加工选用较小的后角。
主偏角主偏角影响刀具的耐用度、已加工表面粗糙度与切削力的大小。
主偏角较小,刀具的强度高、散热条件好。
参与切削的主切削刃长,作用于主切削刃上的切削负荷减小。
但切削厚度小,断屑效果差。
①工件材料:加工淬火钢等硬质材料时,选用较大主偏角。
②使用硬质合金刀具进行精加工时,应选用较大的主偏角。
③用于单件小批量生产的车刀,主偏角应选为45°或90°,以提高刀具的通用性。
④需要从工件中间切入的车刀,例如加工阶梯轴类的工件,应根据工件的形状选择主偏角。
副偏角副偏角的功能在于减小副切削刃与以加工表面的摩擦。
减小副偏角可以提高刀具强度,改善散热条件。
但可能引起副后刀面与以加工表面的摩擦,引起震动。
①在不引起震动的情况下,刀具应选用较小的副偏角。
②精加工时刀具的副偏角应该选更小一些。
刀具角度的功用与选择
工艺系统刚性较好时,主偏角宜取较小值,如r=30°~45°,例如选用45°偏刀;当工艺系统刚性较差或强力切削时,一般取r=60°~75°,例如选用75°偏刀。车削细长轴时,取r=90°~93°,以减小背向力Fp。
副偏角的大小主要根据表面粗糙度的要求选取,一般为5°~15°,粗加工时取大值,精加工时取小值。切断刀、锯片刀为保证刀头强度,只能取很小的副偏角,一般为1°~2°。
(2)适当考虑被加工材料的力学性能。工件材料的硬度、强度较高时,为保证切削刃强度,宜选取较小的后角;工件材料的硬度较低、塑性较大以及易产生加工硬化时,主后刀面的摩擦对已加工表面质量和刀具磨损影响较大,此时应取较大的后角;加工脆性材料时,切削力集中在刀刃附近,为强化切削刃,宜选取较小的后角。
(3)考虑工艺系统的刚性。工艺系统刚性差,易产生震动,为增强刀具对震动的阻尼,应选取较小的后角。
(1)根据切削厚度选择后角。合理后角大小主要取决于切削厚度(或进给量),切削厚度hD愈大,则后角应愈小;反之亦然。如进给量较大的外圆车刀后角=6°~8°,而每齿进刀量不超过mm的圆盘铣刀后角=30°。这是因为切削厚度较大时,切削力较大,切削温度也较高,为了保证刃口强度和改善散热条件,所以应取较小的后角。切削厚度愈小,切削层上被切削刃的钝圆半径挤压而留在已加工表面上并与主后刀面挤压摩擦的这一薄层金属占切削厚度的比例就越大。若增大后角,就可减小刃口钝圆半径,使刃口锋利,便于切下薄切屑,可提高刀具耐用度和加工表面质量。
(4)考虑加工精度。对于尺寸精度要求高的精加工刀具(如铰刀等),为减小重磨后刀具尺寸的变化,保证有较高的耐用度,后角应取得较小。
铣刀各几何角度的主要功用
铣刀各几何角度的主要功用1.前角:是刀具上最重要的一个角度。
增大前角,切削刃锐利,切削层金属的变形小,减小切屑流经前刀面的摩擦阻力,因而切削力和切削热会降低,但刀具切削部分的强度和散热能力将被削弱。
显然,前角取得太大或太小都会降低刀具的寿命。
前角的合理数值主要根据工件材料来确定,加工强度、硬度低,塑性大的金属,应取较大前角;而加工强度、硬度高的金属,应取较小前角。
由于硬质合金的抗弯强度较低、性脆,所以,在相同切削条件下其合理前角的数值通常均小于高速钢刀具。
2.后角:后角的主要作用是减小后刀面与工件间的摩擦,同时,后角的大小也会影响刀齿的强度。
由于铣刀每齿的切削厚度较小,所以后角的数值一般比车刀的大,以减小后刀面与工件间的摩擦。
粗加工铣刀,或加工强度、硬度较高的工件时。
应取较小后角,以保证刀齿有足够的强度。
在加工塑性大或弹性较大的工件时,后角应适当加大,以免由于已加工表面的弹性恢复,使后刀面与工件的摩擦接触面过大。
高速钢刀具的后角可比同类型硬质合金刀具的后角稍大些。
3.螺旋角:它实际上是圆柱铣刀或立铣刀的刃倾角。
螺旋角为0°时,切削刃沿其全长同时切入工件,最后又同时离开,所以容易产生振动。
加大螺旋角后,各刀齿沿切削刃逐渐切入和切出,从而提高了切削过程的平稳性。
此外,加大螺旋角,可以获得斜刃切削的效果,使实际前角加大,并可提高工件的加工表面质量,这就是大螺旋角铣刀切削效果的主要原因。
但螺旋角过大或过小都会降低刀具的寿命,因此,应根据具体的切削条件,确定合理的数值。
4.前角与砂轮角度的关系a .砂轮角度越小,齿数不变,齿槽越深,后角越大,齿越薄,没有强度。
b.前角是在齿槽加工时,通过移动Y轴偏移来调整前角大小。
c.齿数不变,砂轮角度不变,Y轴偏移越多前角越大,越锋利,齿越浅,齿越薄,没有强度。
d..砂轮角度不是齿刃的角度,砂轮角度与修磨转盘角度是90度互为余角。
5.齿刃与坐标轴的关系a..圆柱侧齿是由a轴旋转与b轴运动两轴插补联动形成。
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◇ 职业教育◇
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21 年第2 期 01 7
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【 关键词 】 大刃倾 角; 角切 削; 斜 流屑角; 削用量 切
屑角 与切削厚度 h 的关 系曲线如图 3 。 所示 。 1 刃倾 角 斜 角切 削 的 切 削模 型 . 大 从 图 3中 曲线 的变 化 规 律 可 以看 出 , 着 切 削 厚 度 h 的增 加 , 随 。 流 大刃倾角斜角切削的切削模 型如图 1 所示 在图 中. 采用单刃车 刀进行车 削 , 削时 的刃倾角 为 A , 切 流屑角为 。通过分析车 削模 屑角 有所减小 。 2 流屑角 . 2 与进给量 f 的关系 型。 可得到影 响流屑角变化的因素: 流 屑 角 与 进 给 量 f 关 系 曲线 如 图 4所 示 . 图 中给 出 了两组 的 () 1 刀具几何参数 : 刃倾角 A 和法向前角 。 不同 刃倾 角 A 的变化 曲线 , 两组曲线有相同的变化趋势 , 都是随着进 f 削用量参数 : 2 沏 切削厚度 ^ 进给量 f D、 和切削速度 ‰ 给量 f 的增 加 , 屑 角 减 小 。 流
在斜角切削中. 工件相对于斜角切削刀具切削刃上某一点的切削 速度 可分解为垂直于切削刃的速度分量 和平行于切削刃的速度 分量 如 图 2所示 , 即有
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切 削 速 度 v (m/ n em mi) 图 5流 屑 角 与切 削速 度 V C的 关 系 曲线
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2 3流屑角 与切削速度 v 的关系 c 切削速度对流屑角的影 响规律 如图 5所示 .切削速度 v c对流屑 角 几乎没有影响 .回归所得 直线接近于一条斜 率很小的水平直 线, 因此 。 在计算流屑角时, 可忽略切削速度对流屑角的影响。 24流屑角 与刃倾角 A 的关 系 . 刃倾角 对流屑角 的影 响情况 如图 6所示 。 流屑角随着刃倾
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2流 屑 角 与 各 切 削 要素 的关 系分析 .
21 屑 角 与 切 削 厚 度 h 的 关 系 .流 。
图1 中的切 削厚度 h , 。相当于是进行普通 车削时 的切削深度 流
刀具法 向前角 v (e) nD g 图 7流屑角 与法 向角 7 的关 系曲线( 下转第 1 3页 ) 3
刃倾角 A(e) g D 图 6 流 屑 角 与刃 倾 角 A 的 关 系 曲线 , 切 削 用 量 :w= 3 . = 49 m m n D= .2 00 m /, d  ̄ 1 mm 8 2.8 / i, O3mm h .8 m r
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图 2斜角切削的速度分解
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2 1 年第 2 期 01 7
科 技 曩向 导
◇职业教育◇
浅议大 刃倾 角斜角切削的流屑角
李 梅 ( 徐州机电工程高等职业学校 江苏
I 摘
徐, 州
2 1 1) 2 0 1
要】 金属切 削加工 中, 的流动 方向和断屑有着密切的关 系。流屑方向的不 同, 在 切屑 使切屑产生的应 变也不同。因此, 究流屑方向对 研