刀具几何角度对加工的影响
刀具几何角度的作用及选择原则
刀具几何角度的作用及选择原则刀具的几何角度对加工质量、切削力和切削温度等有很大的影响,正确的选择刀具几何角度可以提高切削效率和工件表面质量。
本文将从切削角、主偏角、切削刃前角和切削刃后角四个方面来探讨刀具几何角度的作用及选择原则。
一、切削角切削角是刀具主切削面与工件切削表面的夹角,一般分为正的和负的两种情况。
1.正切削角:也称为刀具顶角,是指刀具主切削面与工件切削表面夹角大于90°的情况。
正切削角有利于降低切削力和切削温度,减少刀具磨损。
因此,在切削硬材料或脆性材料时,一般选择正切削角。
但是正切削角也会增大刀具与工件接触面积,增加切削力,从而需要更大的功率投入。
2.负切削角:也称为刀具反角,是指刀具主切削面与工件切削表面夹角小于90°的情况。
负切削角能降低切削力和切削温度,提高切削稳定性和切削质量。
因此,在切削软材料或难切削材料时,一般选择负切削角。
然而,负切削角的刀具易产生振动,增加切削噪声,且不易控制切削深度。
在实际应用中,切削角的选择应根据材料的性质、切削目标和加工条件综合考虑,一般需要通过试切试验来确定最佳切削角。
二、主偏角主偏角是刀具俯仰角,是指刀具主切削面与铣削切削方向之间的夹角。
主偏角的大小会直接影响刀具的切削力和切削质量。
1.大主偏角:大主偏角可以降低刀具的切削力和切削温度,提高切削稳定性和切削质量。
大主偏角适用于切削精度要求高、切削深度相对较小、切削速度相对较低的情况。
2.小主偏角:小主偏角可以提高刀具的切削效率和切削速度,适用于切削深度相对较大、切削速度相对较高的情况。
然而,小主偏角容易导致切屑的卡刀现象,增加刀具磨损和加工表面粗糙度。
主偏角的选择应结合切削效率和切削质量的要求,同时考虑刀具的刚度和加工条件等因素。
三、切削刃前角切削刃前角是刀具切削刃前的锥度角,主要影响刀具的切削稳定性和切削质量。
1.大切削刃前角:大切削刃前角可以增加切削深度和切削范围,提高切削效率和切削速度。
刀主要角度
1.车刀分:外圆车刀、端面车刀、切断刀、内孔车刀、螺纹车刀。
2.车刀的角度有:前角、后角、副后角、刃倾角、主偏角、副偏角。
(1)前角γ0:前刀面与基面的夹角,在主剖面中测量。
前角的大小影响切削刃锋利程度及强度。
增大前角可使刃口锋利,切削力减小,切削温度降低,但过大的前角,会使刃口强度降低,容易造成刃口损坏。
取值范围为:-8°到+15°。
选择前角的一般原则是:前角数值的大小与刀具切削部分材料、被加工材料、工作条件等都有关系。
刀具切削部分材料性脆、强度低时,前角应取小值。
工件材料强度和硬度低时,可选取较大前角。
在重切削和有冲击的工作条件时,前角只能取较小值,有时甚至取负值。
一般是在保证刀具刃口强度的条件下,尽量选用大前角。
如硬质合金车刀加工钢材料时前角值可选5°-15°。
(2)主后角α0: 主后刀面与切削平面间的夹角,在主剖面中测量。
其作用为减小后刀面与工件之间的摩擦。
它也和前角一样影响刃口的强度和锋利程度。
选择原则与前角相似,一般为0到8°。
(3)主偏角κr: 主切削刃与进给方向间的夹角,在基面中测量。
其作用体现在影响切削刃工作长度、吃刀抗力、刀尖强度和散热条件。
主偏角越小,吃刀抗力越大,切削刃工作长度越长,散热条件越好。
选择原则是:工件粗大刚性好时,可取小值;车细长轴时为了减少径向切削抗力,以免工件弯曲,宜选取较大的值。
常用在15°到90°之间。
(4)副偏角κ'r: 副切削刃与进给反方向间的夹角,在基面中测量。
其作用是影响已加工表面的粗糙度,减小副偏角可使被加工表面光洁。
选择原则是:精加工时,为提高已加工表面的质量,应选取较小的值,一般为5到10°。
(5)刃倾角λs :主切削刃与基面间的夹角,在主切削平面中测量。
主要作用是影响切屑流动方向和刀尖的强度。
以刀柄底面为基准,主切削刃与刀柄底面平行时,λs =0,切屑沿垂直于主切削刃的方向流出。
刀具几何角度的测量实验报告
刀具几何角度的测量实验报告引言刀具的几何角度对于加工质量和效率具有重要影响。
准确测量刀具的角度参数对于刀具选择和刀具磨削过程中的调整至关重要。
本实验旨在通过刀具几何角度的测量来优化切削过程,提高加工效率。
实验材料和设备1.刀具样品(不同形状的刀片)2.数字显微镜3.高精度角度测量仪4.支架和夹具5.实验记录表格实验步骤1. 样品准备选择不同形状的刀片作为样品,确保每个样品表面清洁平整,无明显损伤。
2. 搭建实验装置使用支架和夹具固定刀具样品,保证刀具稳定放置。
3. 刀具初步测量使用数字显微镜对刀具进行初步测量,记录刀具的外形尺寸和外表面形状。
4. 角度测量使用高精度角度测量仪对刀具的角度进行测量。
具体步骤如下: - 将刀具放置在测量仪的支架上。
- 调整测量仪的角度刻度,使其与刀具表面平行。
- 使用测量仪上的读数器记录刀具的切削角度、前角度和后角度。
5. 数据记录和分析将测量所得的角度数据记录在实验记录表格中,并根据实验需求进行数据分析。
可以计算不同刀具样品之间的角度差异,评估刀具的质量。
6. 结果讨论和优化根据实验结果的分析,讨论刀具几何角度对切削效果的影响。
如果发现某些角度参数的调整可以提高切削效率,则可以进行相应的优化措施。
结论通过实验测量和数据分析,我们可以得出刀具的几何角度对于切削质量和效率具有重要影响的结论。
通过优化刀具的角度参数,可以提高切削效果,提高加工效率。
参考文献(列举使用的参考文献,如有)。
刀具几何角度测量实验报告
刀具几何角度测量实验报告一、实验目的刀具几何角度是刀具设计、制造和使用中的重要参数,准确测量刀具几何角度对于保证刀具的切削性能、提高加工质量和效率具有重要意义。
本次实验的目的在于:1、掌握刀具几何角度的基本概念和定义。
2、熟悉常用的刀具几何角度测量仪器和工具的使用方法。
3、学会正确测量刀具的前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角等几何角度。
4、通过实验数据的处理和分析,加深对刀具几何角度对切削性能影响的理解。
二、实验原理刀具的几何角度包括前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角等,这些角度的定义和测量方法如下:1、前角(γo):前刀面与基面之间的夹角。
在正交平面参考系中,前角的测量是在前刀面与基面的交线上,测量前刀面与基面之间的夹角。
2、后角(αo):后刀面与切削平面之间的夹角。
在后刀面与切削平面的交线上,测量后刀面与切削平面之间的夹角。
3、主偏角(κr):主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角。
4、副偏角(κ'r):副切削刃在基面上的投影与背离进给方向之间的夹角。
5、刃倾角(λs):主切削刃与基面之间的夹角。
测量刀具几何角度通常使用万能角度尺、刀具角度测量仪等工具。
三、实验设备和工具1、实验所用刀具:车刀、铣刀等。
2、测量仪器:万能角度尺、刀具角度测量仪。
3、其他工具:游标卡尺、千分尺、量角器等。
四、实验步骤1、准备工作熟悉实验所用的刀具和测量仪器。
检查测量仪器的精度和零位是否准确。
2、测量前角(γo)将刀具平放在工作台上,使前刀面朝上。
使用万能角度尺或刀具角度测量仪的测量爪与前刀面和基面接触,读取测量仪器上的角度值,即为前角。
3、测量后角(αo)将刀具翻转,使后刀面朝上。
按照测量前角的方法,测量后刀面与切削平面之间的夹角,得到后角。
4、测量主偏角(κr)将刀具的主切削刃平放在工作台上,使主切削刃在基面上的投影清晰可见。
使用量角器或刀具角度测量仪测量主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角,即为主偏角。
刀具几何角度的测量实验报告
刀具几何角度的测量实验报告刀具几何角度的测量实验报告引言:刀具在机械加工领域中起着至关重要的作用。
而刀具的几何角度对于其性能和加工效果有着直接的影响。
因此,准确测量刀具的几何角度是非常重要的。
本实验旨在通过一系列测量实验,探究刀具几何角度的影响以及测量方法的准确性。
实验一:刀具的切削角度测量在切削过程中,刀具的切削角度直接影响着切削力和切削刃的寿命。
本实验使用了专用的角度测量仪器,通过将刀具固定在测量仪器上,准确测量了刀具的切削角度。
实验结果显示,切削角度的大小与切削力呈正相关关系。
较大的切削角度可以减小切削力,但过大的切削角度会导致切削刃的过早磨损。
因此,在实际加工中,需要根据具体情况选择适当的切削角度。
实验二:刀具的前角度测量刀具的前角度是指刀具刃的前面与切削面之间的夹角。
该角度的大小直接影响着切削刃的尖锐度和切削质量。
本实验使用了光学显微镜,通过观察切削刃的形态,测量了刀具的前角度。
实验结果显示,较小的前角度可以使切削刃更加尖锐,提高切削质量。
然而,过小的前角度会导致切削刃容易损坏。
因此,在实际加工中,需要根据材料的硬度和切削条件选择适当的前角度。
实验三:刀具的后角度测量刀具的后角度是指刀具刃的后面与切削面之间的夹角。
该角度的大小对切削刃的排屑性能和切削质量有着重要影响。
本实验使用了扫描电子显微镜,通过观察切削刃的形态,测量了刀具的后角度。
实验结果显示,较小的后角度可以改善切削刃的排屑性能,提高切削质量。
然而,过小的后角度会导致切削刃的容易断裂。
因此,在实际加工中,需要根据切削材料的特性选择适当的后角度。
实验四:刀具的侧后角度测量刀具的侧后角度是指刀具刃的侧面与切削面之间的夹角。
该角度的大小对切削刃的切削力和切削质量有着重要影响。
本实验使用了数字显微镜,通过测量切削刃的形态,准确测量了刀具的侧后角度。
实验结果显示,适当的侧后角度可以减小切削力,提高切削质量。
然而,过大的侧后角度会导致切削刃的易损性增加。
解释车刀的主要几何角度,并说明对车削加工的影响
在车削加工中,车刀的主要几何角度对加工效果和加工质量有着重要的影响。
在本文中,我将从深度和广度上对车刀的几何角度进行全面评估,并探讨它们对车削加工的影响。
1. 切削角:切削角是指车刀切削刃上的主切削刃与前方切削方向的夹角。
切削角的大小直接影响着切屑的形成和流动。
当切削角较大时,切削力减小,但切削刃容易磨损;当切削角较小时,切削力增大,但切削刃磨损减小。
选择适当的切削角对于保证加工质量和提高加工效率至关重要。
2. 后角:后角是指车刀主切削刃与切削方向之间的夹角。
后角的大小影响着车刀的进给力和阻力。
当后角增大时,进给力增大,加工效率提高;但阻力也会增大,对车刀和工件的刚性要求也会增加。
合理选择后角是为了在保证加工效率的尽可能减小刀具和工件的损耗。
3. 主偏角:主偏角是指车刀主切削刃与工件表面的夹角。
主偏角的大小直接影响着工件的表面质量和加工精度。
一般来说,主偏角越小,加工表面的质量越好,但车刀的刚度和稳定性要求也越高。
在实际应用中需要根据工件的要求和加工条件选择合适的主偏角。
4. 副偏角:副偏角是指车刀副切削刃与工件表面的夹角。
副偏角的大小影响着切削刃与工件的接触面积和切削力的大小。
合理选择副偏角可以有效减小切削力,提高车削加工的效率和质量。
车刀的几何角度对车削加工有着重要的影响,其合理选择可以有效提高加工效率和加工质量。
在实际应用中,需要根据具体的加工要求和工件材料来选择合适的几何角度,以达到最佳的加工效果。
个人观点和理解:车刀的几何角度是车削加工中的关键参数,合理选择和调整这些角度对于提高加工质量和效率至关重要。
在实际应用中,需要综合考虑工件材料、加工条件和车刀性能等因素,进行合理的选择和调整,以达到最佳的加工效果。
以上是对“解释车刀的主要几何角度,并说明对车削加工的影响”的文章撰写,希望能帮助你更深入地理解这一主题。
在车削加工中,车刀的几何角度对加工效果和加工质量有着重要的影响。
除了切削角、后角、主偏角和副偏角外,还有其他几何角度也对车削加工起着重要作用,比如前角、刀尖半径等。
刀具几何角度对切削加工的影响及其选择
刀具几何角度对切削加工的影响及其选择王洋交通与物流工程学院机械设计制造及其自动化摘要:刀具材料的优选对于切削过程的优化具有关键作用,但是,刀具几何角度的选择不合理也会使刀具材料的切削性能得不到充分的发挥。
可见,刀具合理几何角度的选择同样是切削刀具理论与实践的重要课题之一。
切削加工刀具的完善程度对切削加工的现状和发展起着决定性的作用。
关键词:前角,后角,主偏角,副偏角,刃倾角,刀尖Geometry of the cutting tool and its selectionWangYangTransportation and Logistics Engineering Mechanical Design, Manufacturing and Automation Abstract:Optimization of the cutting tool material has a key role in the optimization process, However, the choice of cutting tool geometry unreasonable also make the cutting tool materials are not sufficient to play.Shows that, cutting tool geometry and reasonable choice of cutting tools is also an important issue of theory and practice of. Degree of perfection of cutting tools on machining status and play a decisive role in the development of.Keywords:tool orthogonal rake,tool orthogonal clearance,tool cutting edge angle,tool minor cutting edge angle,tool cutting edge inclination angle,corner一、前角的功用及其合理值的选择1、前角的功用(1)影响切削区的变形程度:若增大前角,可以减小切削变形,从而减小切削力、切削热和切削功率。
[讲解]车刀角度对车削加工质量的影响文档
车刀角度对切削加工的影响(以车削为例)大前角刃口锋利,切屑变小,切削力小,切削轻快。
但易产生崩刃。
后角作用主要是减少后刀面和过渡表面之间的摩擦。
增大后角可减少摩擦,提高已加工表面质量和刀具使用寿命,并使切削刃锋利。
但是后角过大,楔角减小,降低切削刃的强度,减少散热体积,磨损反而加剧,降低刀具的耐用度。
主偏角影响切削层的形状,切削刃的工作长度和单位切削刃上的负荷。
减少κr,主切削刃单位长度上的负荷减少,刀具磨损小,耐用度提高,使已加工表面粗糙度减小。
较小的主偏角容易形成长而连续的螺旋屑,不利于断屑,因此对切屑控制严格的自动化加工,宜取较大的主偏角。
副偏角影响已加工表面的粗糙度和刀尖强度。
减少κr´,减少表面的粗糙度的数值,还可提高刀具强度,改善散热条件。
过小,会使副切削刃与已加工面的摩擦增加,引起震动,降低表面质量和刀具耐用度。
副偏角的大小主要根据已加工表面粗糙度要求和刀具强度来选择,不引起振动的情况下,尽量取小值。
车刀的角度对加工质量及效率的影响车刀的主要标注角度有以下5个:1.前角2.主后角3.主偏角4.副偏角5.刃倾角根据经验主偏角和副偏角构成刀尖角度,这个角度要根据粗精加工而定,粗加工时由于主要目的是去除大量的余量,所以这个角度可以适当的大一些,以适应大的进给量;精加工时,余量较少,要保证好的表面质量,所以刀尖角度要小,断屑槽要开的深一些,以免切屑流经已加工表面划伤工件表面。
还有刃倾角,负的刃倾角可以保护切削刃,承受大的进给量,反之则可以提高表面质量。
车刀前角对刀具切削性能影响的研究关于前角大小要根据加工工艺和工件材料来选择!1.前角有正前角和负前角之分(还有一种是0度前角多用于石墨加工)2.取正前角的目的是为了减小切屑被切下时的弹性变形和切屑流出时与前面的摩擦阻力,从而减小切削力和切削热,使切削轻快,提高已加工表面的质量。
3.取负前角的目的是在于改善刃部的受力状况和散热条件,提高切削刃强度和耐冲击能力。
浅谈麻花钻几何角度对切削性能的影响
叠!塑。
,璺。
凰浅谈麻花钻几何角度对切削性能的影Ⅱ向孟强(江苏省徐州技师学院,江苏徐州221007)嘲耍]麻花钻是孔加工常用的工具,经常会在不同材料上进行钻孔。
由于普通麻花钻本身的结构存在许多不合理之处,阻碍了其切削性能的选一步提高。
瓯比,在钻孔过程中,根据加工材料的不同,选择正确合适的切削几何角度,磨出适合加工材料的钻头是非常重要的。
陕键词]麻花钻;几何角度;切削性能;影响1麻花的几何角度及其对切削性能的影响,。
I硬角2圣顶角的大小对钻头尖端的强度、前角和轴向抗力有影响。
太大,钻头尖端强度大,并可以加大前角,但钴削时轴向抗力大,切削效率低i太小,切削强宦不够。
所以,顶角的大小应根据所力l I T材料性质去选择。
—般钻硬材科时应比钻软材料时选用得大一些。
12前角1o前角的大小影响切屑的形状和主切削刃的强度,前角越大,切削越省力,但是刃口强耋嘲氏。
主切削刃上各点前角大小不—样,外缘处为30'左右,自外至中心逐渐减小,靠近钻心处为一3伊左右,横刃上的前角在为一550左右。
13后角d o主切削刃上各点后角大小也不一样,在钻头外缘处的儇4后角最小,约铲一140,越近中心越大,在靠近中心处约为2泸~25*。
后角内大外小与前角内小外大相对应,恰好保持切刃上各点的强度基本一致。
后角的大小影响后刀面与工件的摩擦和主切削刃的强度。
后角越大,麻花钻头后刀面与工件的摩擦越小,但刃口强度则降低。
后角越小,钻孔时后面与工件切削表面之间的摩擦越严重,但是切削刃的强度较高。
后角过大,钻削时,孔口呈三边或五边形,振动厉害,切屑呈针状:过小,在钻削时轴向力很大,不易切入,钻头发热严重,无法钴削。
在钻硬材料时,为保证刀刃强度,后角可以适当磨小一些,钻软材料时,后角可以大些,但钻削有色软金属材料时,后角不宜磨的太大,否则产生自动扎刀现象。
1.4横刃斜角山横刃斜角是横刃与主切削刃在垂直于轴线的横向截面上投影的夹角。
当刃磨时,靠近钻心处的夹角磨的越大,则横刃斜角就越小,所以人磨时,横刃斜角用来判断靠近钻心处的后角磨的是否正确。
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
CATALOGUE
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
CATALOGUE
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。
刀具几何参数与切削用量的合理选择
切削热
合理的刀具几何参数和切 削用量可以降低切削热, 减少因热变形对加工精度 的影响,提高加工效率。
04 实际应用案例分析
案例一
总结词
根据工件材料和加工要求,选择合适的刀具几何参数和切削用量,提高加工效率和表面 质量。
详细描述
在车削加工中,刀具的几何参数如前角、后角和刃倾角对切削力和切削热有显著影响。 前角增大,切削力减小,切削热增加;后角增大,切削热减少,但切削力可能增大。选 择合适的切削用量,如切削速度、进给量和切削深度,可以优化加工效率和表面质量。
刀具主副偏角
主副偏角的大小影响切削层的形状和切削宽度。减小主副 偏角,可减小切削层的截面积,降低切削力,但刀尖强度 减弱。
切削用量对加工质量的影响
1 2
切削速度
切削速度过高可能导致工件表面粗糙度增加或产 生积屑瘤;切削速度过低则可能使切削力增大, 导致刀具磨损。
进给量
进给量过大会导致切削力增大,工件表面粗糙度 增加;进给量过小则可能影响加工效率。
案例四
总结词
根据工件材料、磨料和加工要求,选择合适的刀具几何参数和切削用量,以提高磨削效率和表面质量。
详细描述
在磨削加工中,刀具的几何参数如磨料粒度、结合剂硬度对磨削效率和表面质量有重要影响。磨料粒度越细,表 面粗糙度越低;结合剂硬度越高,磨粒越稳定。选择合适的切削用量,如磨削深度、磨削速度和进给速度,可以 优化磨削效率和表面质量。
谢谢聆听
进给量过小可能导致加 工效率低下,过大则可 能导致加工表面质量下 降。
切削深度的合理选择
01
切削深度影响切削力、切削热和 刀具寿命。
02
选择合适的切削深度可以降低切 削力,减少热量产生,提高刀具
《刀具几何角度》课件
刀具几何角度是切削加工中非常重要的概念。本课件将详细介绍切削角度、 主偏角度、前角度和后角度、刀尖倒角等内容,并探讨它们对加工质量的影 响。
一、引言
刀具几何角度在切削加工过程中起着至关重要的作用。本章节将对刀具几何 角度的重要性进行简要介绍。
二、切削角度
切削角度的定义
切削角度是刀具与工件接触 面法线方向和主切削方向之 间的夹角。
切削角度的种类
介绍了切削角度的种类以及 它们在刀具物理结构上的表 现。
切削角度对加工质量的 影响
探讨了切削角度对加工表面 质量、切屑形态和切削力的 影响。
三、主偏角度
1
主偏角度的定义
主偏角度是刀具的切削刃和加工表面法线之间的夹角。
2
主偏角度的分类
介绍了主偏角度的分类以及它们在加工中的作用。
3
主偏角度与材料成形性能的关系
探讨了主偏角度与材料的切削性能和切屑形态之间的关系。
四、前角度和后角度
前角度和后角度的概念
前角度是刀具切削刃前面形成 的角度,后角度是刀具切削刃 后面形成的角度。
前角度和后角度的特点
描述了前角度和后角度在切削 过程中起到的作用以及它们的 特点。
前角度和后角度的选择和 重要性
讨论了前角度和后角度的选择 对加工表面质量和切削性类
刀尖倒角是切削刃前端形成的倒 角,其作用和分类进行了详细描 述。
刀尖倒角的作用和影响
探讨了刀尖倒角对切削力和加工 表面质量的影响。
刀尖倒角的加工方法和标准
介绍了刀尖倒角的加工方法和标 准,保证加工质量和安全性。
六、总结
通过对刀具几何角度的详细介绍,可以更好地理解其在切削加工中的重要性, 并为进一步研究提供指导。
铣刀各几何角度的主要功用是什么铣刀各几何角度
铣刀各几何角度的主要功用是什么前角: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。
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。
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。
主偏角:主偏角的大小影响主切削刃的工作长度,它能改变切削厚度a和b的比例关系,如图1所示。
当切削深度和进给量一定时,切削厚度a和切削宽度b变化是很直观的,并有a=SZsinkr,b=ap/sinkr,的关系式。
主偏角越小,则主切削刃的工作长度越长,切削宽度增加,而切削厚度减小,并对刀具散热,提高刀尖强度等都有利。
但主偏角过小,将引起机床主轴受力过大。
刀具几何角度对零件加工质量影响规律
刀具几何角度对零件加工质量影响规律1.切削角对零件加工质量的影响:切削角是指刀具主切削刃上的刃前切削面与切削方向的夹角。
切削角的大小直接影响切削力和切削热量的分布。
当切削角增大时,切削力也增大,加工过程中的切削热量也变大,容易导致零件表面温度升高和变形增大,影响加工精度。
因此,选取合适的切削角可以提高零件的加工质量。
2.后角对零件加工质量的影响:后角是指刀具工作面上的刃前切削面和基准面之间的夹角。
后角大小的选择对刀具的耐磨性和切削力的分布有着重要影响。
适当的后角可以增加切削刃的强度,降低刃口磨损,提高刀具的寿命。
同时,合适的后角还可以有效降低切削力,减小对零件表面的变形,提高加工质量。
3.前角对零件加工质量的影响:前角是指刀具主切削刃上的刃前切削面和刃后切削面之间的夹角。
前角大小的选择对切削刃的尖锐度和进给沿刀具边缘方向的切屑流动有着重要影响。
适当的前角可以增加刃口尖锐度,提高切削效果,减小表面粗糙度。
同时,合适的前角也能够改善切屑的流动,降低切削力,提高加工精度。
4.刀尖圆弧半径对零件加工质量的影响:刀尖圆弧半径是指刀具主切削刃的刀尖部分的圆弧的半径。
刀尖圆弧半径大小对加工零件的表面质量和尺寸精度有着重要影响。
较小的刀尖圆弧半径可以减小切削刃与工件之间的接触面积,降低切削力和表面压力,减小表面粗糙度。
但是,过小的刀尖圆弧半径会导致切削刃的强度减小,容易出现断刃现象,降低刀具的寿命。
因此,需要在刀尖圆弧半径的选择上进行综合考虑。
在实际生产中,刀具的几何角度的选择应根据具体加工要求和材料特性进行合理的选择,以提高零件的加工质量。
此外,刀具的几何角度也与机床精度、切削液的选用、刀具刀路的选择等因素有关,需要综合考虑多个因素,进行合理的优化设计。
刀具几何角度对零件加工质量影响规律
刀具几何角度对零件加工质量影响规律一、刀具的刃角对零件加工质量的影响刃角是刀具刃部与切削面法线之间的夹角,主要包括前刃角和后刃角。
刀具的刃角对零件加工质量有着重要的影响。
1. 前刃角前刃角是刀具刃部与前切削面法线之间的夹角。
前刃角的大小会影响到切削力、切削温度和切削表面质量。
前刃角过大会导致切削力增大,容易产生振动和切削表面质量不理想;而前刃角过小则容易导致刀具尖端磨损严重,影响切削效果。
2. 后刃角后刃角是刀具刃部与后切削面法线之间的夹角。
后刃角的大小会影响到切削力、切削温度和切削表面质量。
后刃角过大会导致刀具背面受力增大,容易产生振动和切削表面质量不理想;而后刃角过小则容易导致刀具背面磨损严重,影响切削效果。
二、刀具的刃磨角对零件加工质量的影响刃磨角是刀具刃部与刃磨面之间的夹角,主要包括前刃磨角和后刃磨角。
刀具的刃磨角对零件加工质量有着重要的影响。
1. 前刃磨角前刃磨角是刀具刃部与前刃磨面之间的夹角。
前刃磨角的大小会影响到刀具的切削性能和切削表面质量。
前刃磨角过大会导致切削力增大,切削温度升高,切削表面质量下降;而前刃磨角过小则容易导致刀具刃部磨损严重,影响切削效果。
2. 后刃磨角后刃磨角是刀具刃部与后刃磨面之间的夹角。
后刃磨角的大小会影响到刀具的切削性能和切削表面质量。
后刃磨角过大会导致切削力增大,切削温度升高,切削表面质量下降;而后刃磨角过小则容易导致刀具刃部磨损严重,影响切削效果。
三、刀具的前角对零件加工质量的影响前角是刀具前刃面与切削面之间的夹角。
刀具的前角对零件加工质量有着重要的影响。
前角的大小会影响到刀具的切削性能和切削表面质量。
前角过大会导致切削力增大,切削温度升高,切削表面质量下降;而前角过小则不利于切削剧烈金属材料,切削表面质量也会受到影响。
刀具的刃角、刃磨角和前角是影响零件加工质量的重要因素。
合理选择和调整刀具的几何角度,能够有效提高零件加工质量,降低切削力和切削温度,提高刀具的使用寿命。
普通刀具测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,加深对普通刀具几何角度的认识,了解测量刀具角度的方法和步骤,并培养实验操作技能。
二、实验原理刀具的几何角度是指刀具切削部分各个表面的相对位置和形状所决定的几何形状。
刀具的几何角度主要包括前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角等。
这些角度对切削性能和加工质量有着重要影响。
1. 前角:前角是指主切削刃与基面之间的夹角。
前角的大小影响切削力、切削温度和切削速度。
2. 后角:后角是指主后刀面与基面之间的夹角。
后角的大小影响刀具的磨损和切削性能。
3. 主偏角:主偏角是指主切削刃与基面之间的夹角。
主偏角的大小影响切削力、切削温度和切削性能。
4. 副偏角:副偏角是指副切削刃与基面之间的夹角。
副偏角的大小影响切削力、切削温度和切削性能。
5. 刃倾角:刃倾角是指主切削刃与切削平面之间的夹角。
刃倾角的大小影响切削力、切削温度和切削性能。
三、实验器材1. 普通车刀2. 刀具角度测量仪3. 毫米尺4. 铅笔5. 记事本四、实验步骤1. 观察普通车刀的结构,了解车刀的各个部分名称和作用。
2. 使用刀具角度测量仪测量车刀的前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。
a. 将车刀放置在刀具角度测量仪的测量台上,调整测量仪的测量臂,使其与车刀的前刀面、主后刀面、副后刀面和刃面平行。
b. 使用测量仪的测量片测量车刀的前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。
c. 记录测量结果。
3. 使用毫米尺测量车刀的刀尖半径、刀尖圆弧半径和刀尖圆弧角度。
4. 使用铅笔在记事本上绘制车刀的几何角度图,标注测量得到的各个角度数值。
五、实验结果与分析1. 测量结果a. 前角:10°b. 后角:6°c. 主偏角:45°d. 副偏角:15°e. 刃倾角:0°f. 刀尖半径:2mmg. 刀尖圆弧半径:1mmh. 刀尖圆弧角度:30°2. 分析通过本次实验,我们对普通车刀的几何角度有了更深入的了解。
刀具几何角度对切削力的影响
工件材料
强度高 加工硬化倾向大 切削力大
切削用量
◆背吃刀量与切削 力近似成正比; ◆进给量增加,切 削力增加,但不成 正比; ◆切削速度对切削 力影响复杂(图322)
主切削力Fc(N)
981 784 588 5 19 28 35 55 100 切削速度 v(m/min) 130
图3-22 切削速度对切削力的影响
3.2.3 影响切削力因素
刀具几何角度影响
◆ 前角γ0 增大,切削力减小 ◆ 主偏角κr 对主切削力影响不大,对背向力和进给力 影响显著( κr ↑—— Fp↓,Ff↑)
切削力/ N 切削力F
2200 1800 1400 1000
γ0 - Fc
κr - Fc κr – Ff κr – Fp
30 45 60 75 90
γ0 – Fp γ0 – Ff
前角γ0
600 200
主偏角κr / °
前角对γ0切削力的影响
主偏角κr对切削力的影响
3.2.3 影响切削力因素
刀具几何角度影响
◆ 与主偏角相似,刃倾角λs对主切削力影响不大,对背 向力和进给力影响显著( λs ↑ —— Fp↓,Ff↑) ◆ 刀尖圆弧半径 rε 对主切削力影响不大,对背向力和 进给力影响显著( rε ↑ —— Fp↑,Ff↓) ;
其他因素影响
◆ 刀具材料:与工件材料之间的亲和性影响其间的摩擦 ,而影响切削力 ; ◆ 切削液:有润滑作用,使切削力降低 ; ◆ 后刀面磨损:使
刀具角度
前角增大,使切削力下降,切屑的变形和工艺系统的摩擦减轻,使产生的切削热减少,从而降低了切削温度。事实上,切削温度的高低不仅取决于工艺系统产生热量的多少,还受工艺系统散热条件的影响。实验证明,当车工的前角增大到16°左右时,由于车刀的楔角减少后使刀具的散热条件变差,切削温度反而有一些回升。
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
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
一多余材料从工件上切除会产生强烈的力的作用,这些力统称为切削力。切削力主要来源于被加工材料在发生弹性和塑性变形时的抗力和刀具与切屑及工件表面之间的摩擦作用。根据切削力产生的作用效果的不同,可将切削力分解成三个相互垂直方向的分力。它们分别是:主切削力Fz,进给抗力Fx和切深抗力Fy,其中Fz是切削总力Fr沿主运动切向分解而得,是计算车刀强度,设计机床零件,确定机床功率的主要依据;Fx也叫轴向力,它是Fr沿工件轴向的分力,是设计进给机构,计算车刀进给功率所必需的;Fy也叫径向力,它是Fr沿着工件径向的分力,它不消耗机床功率,但是当机床或工艺系统刚度不足时,易引起振动。
车刀在切削加工过程中,受切屑和工件表面的摩擦,使用一段时间后,它就会钝化,从而失去其切削的能力,这时就要对刀具进行重磨或更换刀片。刀具的耐用度就是用来衡量刀具连续切削时间长短的参量。它是指刀具从开始使用至达到磨损限度为止所用的切削时间,它是衡量刀具切削性能的重要指标。由于刀具几何角度对耐用度的影响较大,合理选择刀具几何角度,可以大幅度提高刀具的耐用度,因此刀具的耐用度也是衡量刀具几何角度先进与否的重要标志。
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°。
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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
刀具几何角度对加工的影响
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
2. λs一般为-5°~+5°。
注:1.前角和后角的选择主要依据工件材料的性能、刀具材料的性能及加工性质。
2.减小主偏角,可使切屑变薄,参与切削加工的主切削刃增长,同时单位长度上分担的力减小,切削起来轻快;同时增加了刀尖强度和增大了散热面积,使刀具寿命提高。
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