金属切削原理与刀具
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 25

金属切削原理与刀具 PowerPoint PPT Presentation


  • 147 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

金属切削原理与刀具. 机械科 郑力群. 5.2 刀具几何参数的合理选择. Ⅰ. 导入. 小课堂. 车削加工: lathe work ; turning 钳工: fitter 装配: assemble 拆解: disassemble 钻孔: drill 锉削 :filing 动作标准化: standard action. 前课回顾. 强度、硬度、塑性、韧性概念复习 强度:金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。 硬度:材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。 塑性:塑性是材料在某种定载荷下产生永久变形而不破坏的能力。

Download Presentation

金属切削原理与刀具

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


4106799

金属切削原理与刀具

机械科 郑力群


4106799

5.2刀具几何参数的合理选择

Ⅰ.导入


4106799

小课堂

  • 车削加工:lathe work;turning

  • 钳工:fitter

  • 装配:assemble

  • 拆解: disassemble

  • 钻孔:drill

  • 锉削:filing

  • 动作标准化:standard action


4106799

前课回顾

  • 强度、硬度、塑性、韧性概念复习

  • 强度:金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。

  • 硬度:材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。

  • 塑性:塑性是材料在某种定载荷下产生永久变形而不破坏的能力。

  • 韧性:材料的断裂前吸收能量和进行塑性变形的能力。与脆性相反,材料在断裂前有较大形变、断裂时断面常呈现外延形变,此形变不能立即恢复


4106799

前课回顾

  • 切削力


4106799

5.2刀具几何参数的合理选择

Ⅱ.新课讲解


4106799

一.前角和前刀面的选择

  • (一) 前角的功用

  •   前角的功用是在满足切削刃强度的前提下,使切削刃锋利。 增大前角能减少切屑变形和刀具磨损、改善加工质量、抑制积屑瘤等。但前角过大会削弱刀刃的强度及散热能力,易造成崩刃。因此,前角应有一合理的数值。P59表5-2为硬质合金车刀合理前角的参考值。


4106799

一.前角和前刀面的选择

  • (二)前角的选择

  •   前角的选择原则是,在达到刀具寿命的前提下,应选取较大的前角。具体应考虑以下因素: 

  • (1) 工件材料的性质。工件材料的强度、硬度低,塑性大,前角应取较大值;材料强度、硬度高,前角应取较小值。

  • (2) 刀具材料。刀具材料强度、韧性高,前角可取较大值,反之则取较小值。如高速钢刀具应取较大的前角,而硬质合金刀则应取较小值。 

  • (3) 加工形式。 粗加工时前角应取较小值,而精加工时前角应取较大值。


4106799

一.前角和前刀面的选择

  • (三)前刀面的形式

  • 图为生产中常用的几种前刀面形式。

  • (a) 正前角平面型; (b) 正前角平面带倒棱型; (c) 正前角曲面带倒棱型(d) 负前角单面型; (e) 负前角双面型


4106799

二.后角和后刀面的选择

  • (一)后角的功用

  •   后角的主要功用是减小与切削表面的摩擦, 同时也影响着刃口的锋利和强度。 

  • (二)后角的选择原则是,在不产生摩擦的条件下,应适当选取较小的后角。具体应考虑以下因素: 

  • (1) 切削厚度hD。切削厚度薄,后角应取较大值;反之, 后角应取较小值。 

  • (2) 刀具形式。对于定尺寸刀具(如拉刀等),为延长刀具寿命,后角应取较小值。


4106799

二.后角和后刀面的选择

  • (三)后刀面的形式

  • 1.双重后角能保证刃口强度,减少刃磨工作量,如图 (a)所示。 

  • 2.消振棱是指在后刀面磨出一条副后角的棱边,可增大阻尼,起消振作用,如图 (b)所示。 

  • 3. 刃带是指在后刀面上磨出后角为零的小棱边。对于定尺寸刀具(拉刀、 铰刀等),为了控制外径尺寸常需磨出刃带,同时可避免重磨后尺寸精度的变化,但刃带也会增大摩擦作用, 如图中的bα。

  • (a) 刃带、双重后角; (b) 消振棱


4106799

三.主偏角、 副偏角及刀尖的选择

  • (一)主偏角的功用和选择

  • 1. 主偏角的功用

  • 主偏角主要影响各切削分力的比值,也影响切削层截面形状和工件表面形状。当主偏角减小时,Ff减小,Fp增加,有可能使工件弯曲并在切削时产生振动。当主偏角减小,进给量f和背吃刀量ap不变时,切削宽度将增加,散热条件改善,刀具耐用度将提高。

  • 2.主偏角的选择

  • 主偏角的选择原则是,在工艺系统刚度允许的前提下, 应选择较大的主偏角。


4106799

三.主偏角、 副偏角及刀尖的选择

  • (二)副偏角的功用和选择

  • 1.副偏角的功用

  •   副偏角主要影响已加工表面的粗糙度,同时也影响切削分力的比值。副偏角减小,表面粗糙度值小,但会增大背向力Fp。 

  • 2.副偏角的选择

  •   副偏角主要按加工性质选择,一般取10°~15°,为保证切断刀刀尖强度,可取1°~2°。


4106799

三.主偏角、 副偏角及刀尖的选择

  • (三)刀尖形式及选择

  •   图3为常见的几种刀尖形式。 

  • 1.图3(a)为直线型倒角刀尖,也称为过渡刃。一般κrε= (1/2)κr,bε′≈(1/5~1/4)ap,这种刀尖多用于粗车或强力车刀上。 

  • 2.图3(b)为圆弧刃刀尖。刀尖圆弧半径rε增大,平均主偏角减小,表面粗糙度值减小,刀具耐用度会提高,但Fp增大,切削中会产生振动。


4106799

三.主偏角、 副偏角及刀尖的选择

  • (三)刀尖形式及选择

  • 3.图3(c)为平行刃,也称为修光刃, 是在副切削刃近刀尖处磨出一小段κr=0°的平行刀刃。修光刃长度bε′=(1.2~ 1.5)f。修光刃能降低表面粗糙度的值,但bε过大则易引起振动。 

  • 4. 图3(d)为大圆弧刀尖。其平均主偏角和副偏角均较小,刀具强度和耐用度均较高,切削的工件表面粗糙度值较小。

  • (a)直线刃; (b) 圆弧刃(刀尖圆弧半径);

  • (c) 平行刃(水平修光刃);(d) 大圆弧刃


4106799

四.斜角切削与刃倾角的选择

  • (一)刃倾角的功用

  •   刃倾角的功用主要是控制切屑流向,使刀刃锋利的同时, 改变切削刃的工作状态。 

  • 图为刃倾角对切屑流向的控制示意图。


4106799

四.斜角切削与刃倾角的选择

  • (一)刃倾角的功用

  • 直角切削(λs=0°)时,切屑近似地沿切削刃的法线方向流出。而斜角切削(λs≠0°)时,切屑沿偏离切削刃的法线方向流出。当λs<0°时,切屑流向已加工表面,会划伤已加工表面;当λs>0°时,切屑流向改变,使实际起作用的前角增大,也增加了切削刃的锋利程度。

  •   在断续切削的条件下,斜角切削可使切削刃逐渐平稳地切入或切出,但当λs>0°时,刀尖会首先接触工件,容易崩刃; 当λs<0°时,远离刀尖的切削刃先接触工件,既保护了刀尖, 又提高了承受冲击的能力,如图5所示。但负的刃倾角会使背向力Fp增大,导致工件变形及切削时产生振动。


4106799

四.斜角切削与刃倾角的选择

  • (一)刃倾角的功用


4106799

四.斜角切削与刃倾角的选择

  • (二)刃倾角的选择

  •   刃倾角的选择应根据生产条件具体分析,一般情况下可按加工性质选取:精车λs=0°~5°;粗车λs=0°~-5°; 断续车削λs=-30°~-45°;工艺系统刚性较差时不宜选负的刃倾角。 表4-5为刃倾角选用参考表。


4106799

五.过渡刃的选择

  • 刀尖 是整个刀具上最薄弱的部位,那里的强度和散热条件都很差,故最易磨损。为了加强刀尖,延长刀具寿命,常用磨出过渡刃,主偏角大的刀具尤其应当采用它。过渡刃有两种形式:


4106799

五.过渡刃的选择

  • (一)圆弧过渡刃

  • 从加工表面的粗糙度和刀具寿命的角度来说,刀尖圆弧半径越大越好。但半径增大时,背向力也增大,容易引起振动,因此,圆弧半径的大小有一定的范围。主要根据对刀尖强度的要求进行选择。例如:粗加工时,对刀尖强度要求高,圆弧半径应取大值;精加工时,对刀尖强度要求过低,圆弧半径宜取小值。


4106799

五.过渡刃的选择

  • (二)直线过渡刃

  • 圆弧过渡刃刃磨较困难,一般都用直线过渡刃。直线过渡刃广泛用于粗加工或强力切削。


4106799

5.2刀具几何参数的合理选择

Ⅲ.小结


4106799

小结

  • 一.前角和前刀面的选择

  • (一) 前角的功用

  • 二.后角和后刀面的选择

  • (一)后角的功用

  •   后角的主要功用是减小与切削表面的摩擦, 同时也影响着刃口。

  • 三.主偏角、 副偏角及刀尖的选择

  • (一)主偏角的功用和选择

  • 1. 主偏角的功用

  • 四.斜角切削与刃倾角的选择

  • (一)刃倾角的功用


4106799

谢谢


  • Login