第二章第五节-刀具几何角度的选择

我想想？
③刀具材料： 高速钢，前角大、抗弯强度大、耐冲击； 硬质合金，前角小、抗弯强度小、不耐冲击
•前角归纳为： 尽量大
硬质合金车刀前角的经验参考数值：
工件材料 合理前角 粗车 低碳钢 中碳钢 合金钢 淬火钢 20 ～ 25° 10～15° 10～15° 精车 25～30° 15～20° 15～20° 灰铸铁 铜及铜合 金 铝及铝合 金 钛合金 σb≤1.177 GPa 工件材料 合理前角 粗车 5～10° 5～10° 35～40° 10°～15° 精车 10～15° 10～15° 30～35°
6.在切削过程中，当系统刚性不足时为避免引起振动，刀具的主 偏角与刃倾角应如何选择？

小
结
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• 本节课讨论了合理选择刀具前角、后角、主偏角、副 偏角、刃倾角的原则，认识到合理选择刀具角度，对 提高生产率、降低生产成本的重要作用；这将对我们 以后的学习和生产大有帮助。 • 重点掌握： • 合理选择刀具前角、主偏角、刃倾角的原则。
合理选择刀具的几何角度
教学目标
1、掌握合理选择刀具几何角度的原则； 2、能够根据具体加工情况合理选择刀 具几何角度； 3、增强生产效益观念。
• 教学重点：合理选择刀具前角、主偏 角、刃倾角的原则。
• 教学难点：合理选择刀具前角、刃倾 角的原则。
（1）合理选择前角
①工件材料： 强度硬度大、前角小、刀尖固、散热好； 塑性材料，前角大、刀锋利、变形小； 脆性材料，前角小、刀坚固、散热好 ②加工性质： 粗加工，前角小、刀坚固、散热好； 精加工，前角大、刀锐利、变形小
A 小于30° B 30°~45° C 大于60°
3.一般情况，刀具的后角主要根据（
A、切削宽度 B、切削厚度
A、正 B、负
）来选择。 ）值，
C、切削速度
C、零
4.在加工细长轴类零件时，刀具的刃倾角λs常取为（
5. 一般情况下，制做金属切削刀具时，硬质合金刀具的前角（ ） 高速钢刀具的前角。
A大于 B等于 C小于
• 知识要点： • 工件材料、加工性质、工艺系统刚性等因素对 合理选择刀具角度值的影响。
思考题：
把四方形的Q275材料车成圆形，刀具材料 和刀具几何角度应如何选择？说明理由。
作业：
搜集有关强力车刀的几何角度数据资料， 并对其合理性进行分析。
（2）合理选择前角
①工件材料： 强度硬度大、前角小、刀尖固、散热好； 塑性材料，前角大、刀锋利、变形小； 脆性材料，前角小、刀坚固、散热好 ②加工性质： 粗加工，前角小、刀坚固、散热好； 精加工，前角大、刀锐利、变形小
二、合理选择后角
①加工精度 ②加工材料
精加工：防止摩擦选较大的角 粗加工：增加刀头的强度选较 小的后角 塑性金属：选较大的后角 脆性材料：选较小的后角 硬度、强度较高的材料：选较 小的后角
硬质合金车刀合理后角参考数值：
工件材料
合理后角 粗车 精车
10°～12°
工件材料
合理后角 粗车 精车
6°～8°
-15～ - 5° 20～25°
奥氏体不 15～20° 锈钢
巩固关卡
实践操作：当用硬质合金车刀精车低碳钢工件时， 前角应如何选择？为什么？
精车低碳钢选（ 较大）的前角以使刀刃（锋利）
切削变形（ 减小），切削力（ 减少 ）
如何判断？
前角选择歌
• • • • • • 前角作用大，合理选择它： 工件硬度高，前角要选小， 工件塑性大，前角要选大。 硬质合金刀，前角要选小， 高速钢刀具，前角要选大。 粗加工前角小，精加工前角大。
三、合理选择主、副偏角
我知道！ 1.主偏角的选择 ① 系统刚度：刚性好， 刚性差， ，小 Kr
Kr大
② 工件材料： 强度、硬度较高时，宜选用较小主偏角
2.副偏角的选择：
尽量取小值
主要根据加工性质选取，粗车取 10°～ 15°，精车取5°～10°，切 断1°～3°
考虑对粗糙度的影响：尽量取小值
常用车刀主、副偏角的参考值
适用范围，加工条件
主偏角kr
10°～30°
副偏角k′r
5°～10°
工艺系统钢性足够,小切深车削淬硬钢、冷 硬铸铁
工艺系统钢性较好需中间切入，车端面、 倒角
工艺系统钢性较差，粗车、强力车削 工艺系统钢性差，车台阶轴、细长轴
45°
45°
70°～75°
10°～15°
80°～93°
6°～10°
切断、车槽
≥90°
1°～3°
巩固 关卡
实践操作：当用硬质合金车刀车精车细
长轴时，刀具的主副偏角如何选择？为什么？ • 应选择（较大 ）的主偏角、（ 较小 ）的副 偏角。一般kr=（90°）， k′r=（8° ） 。 • 因为细长轴工艺系统刚性（差 ），主偏角应 选较大值；较小的副偏角可以（ 降低 ）表 面粗糙度值。
低碳钢
8°～10°
灰铸铁
4°～6° 6°～8°
中碳钢
5°～7°
6°～8°
铜及铜合金
6°～8°
合金钢
5°～7°
6°～8°
铝及铝合金
8°～10°
10°～12°
淬火钢
8°～10°
奥氏体不锈钢
6°～8°
8°～10°
钛合金 σb≤1.177G Pa
10°～15°
巩固 关卡 实践操作： 当用硬质合金车刀对灰铸铁材 料粗车外圆时，后角应如何选择？为什么？
-15～ - 5° 20～25°
奥氏体不 15～20° 锈钢
选( 较小)的后角（即选取楔角大一些），以保 证刀头（ 强度好 ），散热( 好 )，切削刃强度 ( 好 )。
对不对呢？
明辨是非：当精加工、强力切
削或承冲击载荷时，要使刀具寿 命延长，必须减少刀具摩擦，所 以后角应取大些。
副后角
和后角相同
一般车刀的副后角取和后角相同 的数值。但切断刀受刀头强度限 制，副后角较小（1 °30′～2°）。
刃倾角λs数值的选用表
λs值 0～ 5° 5° ～
10° 0～ 5° - 5° ～ - 10° - 10° ～ - 15° - 10° ～ - 45° 45° ～ 75°
应用 范围
精车钢、精车有色 粗车钢、粗车余 灰铸铁 量不均 和车细 金属 长轴 匀钢
断续车 削钢灰 铸铁
带冲击切 大刃倾角 削淬硬钢 微量切削
我想想？
③刀具材料： 高速钢，前角大、抗弯强度大、耐冲击； 硬质合金，前角小、抗弯强度小、不耐冲击
•前角归纳为： 尽量大
硬质合金车刀前角的经验参考数值：
工件材料 合理前角 粗车 低碳钢 中碳钢 合金钢 淬火钢 20 ～ 25° 10～15° 10～15° 精车 25～30° 15～20° 15～20° 灰铸铁 铜及铜合 金 铝及铝合 金 钛合金 σb≤1.177 GPa 工件材料 合理前角 粗车 5～10° 5～10° 35～40° 10°～15° 精车 10～15° 10～15° 30～35°
刃倾角之歌
刃倾角，作用大，切屑流向要靠它： 正值切屑朝前走，负值切屑往后绕。 工件强度硬度大，负值可以应对它。 加工精度要求高，切屑必须朝前跑。 断续切削有冲击，刀尖低垂能躲过。
检测题
1．切削过程中，车刀刃倾角增大，背向力（
A增大 B不变 C减小
）。
2．车削细长轴类零件时，为了减小径向力Fp的作用，主偏角κr， 采用( )角度为宜。
Kr大于 90°
明辨是非：盲孔车刀对主 偏角不作要求。
刃倾角的作用
四、合理选择刃倾角：
刃倾角的选择： 根据加工性质和 加工条件选择！ 1）加工性质： o 粗加工刃倾角λS = 0～-5 （保护刀尖）
精加工λS = 0～5o （使Fp小些）
2）断续切削： 刃倾角λ
S
< 0（保护刀尖）
3）系统刚性差： 刃倾角λS > 0（使FP小些） 4）工件σb、HB大： 刃倾角λS < 0（保护刀尖）