刀具合理几何参数选择

1、1第十章第十章刀刀 具具 合合 理理 几几 何何 参参 数数 选选 择择金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：2基本概念基本概念：刀具几何参数含义刀具几何参数含义：n刀具的切削角度刀具的切削角度n刀面形式刀面形式n切削刃形状切削刃形状“合理合理”含义含义： 在保证加工质量的前提下，有最高的耐在保证加工质量的前提下，有最高的耐用度、高的切削效率、低的生产成本。用度、高的切削效率、低的生产成本。金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：3前角及前刀面的选择前角及前刀面的选择前角功用前角功用：n决定着切削刃的锋利程度；决定着切削刃的锋利程度；n影响切削刃的强固程度；影响切削刃的强固程度；

2、n切屑的变形；切屑的变形；n切削力、切削功率的大小；切削力、切削功率的大小；n切削温度的高低；切削温度的高低；n刀具的耐用度。刀具的耐用度。金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：4刀具合理前角选择刀具合理前角选择刀具合理前角刀具合理前角一定条件下，刀具耐用度最大的前角。一定条件下，刀具耐用度最大的前角。取决于刀具材料、工件材料、加工条件。取决于刀具材料、工件材料、加工条件。选择选择1、刀具材料的、刀具材料的强度及韧性较高强度及韧性较高时，可选择较大时，可选择较大前角；前角；韧性高韧性高前角较大前角较大金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：5刀具合理前角选择刀具合理前角选择2.加

3、工塑性材料加工塑性材料时，应选择较大时，应选择较大前角，加工脆性前角，加工脆性材料应选较小前材料应选较小前角；角；n塑性材料塑性材料大前角大前角金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：6刀具合理前角选择刀具合理前角选择3、工件材料的硬度和强度较低时，选较大、工件材料的硬度和强度较低时，选较大正前角；正前角；n材料强度较低时，较大正前角材料强度较低时，较大正前角n材料强度硬度高材料强度硬度高小正前角小正前角金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：7刀具合理前角选择刀具合理前角选择从受力情况考虑：从受力情况考虑：n材料强度硬度高、且用硬质合金刀材料强度硬度高、且用硬质合金刀 小前角、零

4、前小前角、零前角或负前角角或负前角n断续切削时，应选择负前角；断续切削时，应选择负前角；n但加工脆性金属但加工脆性金属正前角正前角金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：8刀具合理前角选择刀具合理前角选择 选择零前角选择零前角或负前角应慎重：或负前角应慎重：易引起振动易引起振动 金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：9刀具合理前角选择刀具合理前角选择4.4.选择前角还应考虑加工条件：选择前角还应考虑加工条件：n粗加工粗加工较小前角；较小前角；n精加工精加工较大前角（以求锋利、减小较大前角（以求锋利、减小 变形、降低表面粗糙度数值）；变形、降低表面粗糙度数值）；n工艺系统差工艺系统

5、差较大前角；较大前角；n自动机加工自动机加工较小前角（以求稳定）较小前角（以求稳定） 金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：10倒棱及其参数的选择倒棱及其参数的选择倒棱作用倒棱作用n增强切削刃，减小刀具破损；增强切削刃，减小刀具破损；n改善散热条件改善散热条件倒棱形式：倒棱形式：金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：11倒棱及其参数的选择倒棱及其参数的选择倒棱选用倒棱选用：1、用硬质合金车刀切削力带硬皮的工件时，、用硬质合金车刀切削力带硬皮的工件时，倒棱应相应增大；倒棱应相应增大；2、对于进给量很小的精加工刀具，不宜磨、对于进给量很小的精加工刀具，不宜磨出倒棱；出倒棱；3、加工

6、铸铁、铜合金等脆性材料的刀具，、加工铸铁、铜合金等脆性材料的刀具，也不磨倒棱。也不磨倒棱。金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：12后角的选择后角的选择后角的作用：后角的作用：n影响刀具后刀面与加工表面之间的摩擦；影响刀具后刀面与加工表面之间的摩擦；n影响作用在刀具后刀面上的力；影响作用在刀具后刀面上的力；n影响刀具的耐用度；影响刀具的耐用度；合理加大后角可提高刀具的耐用度合理加大后角可提高刀具的耐用度n加大后角可减少弹性恢复层与后刀面的接触长度；加大后角可减少弹性恢复层与后刀面的接触长度；n加大后角相当于刀尖角减小，刀刃易切入工件；加大后角相当于刀尖角减小，刀刃易切入工件；n加大后角

7、相当于相同的加大后角相当于相同的VB值时，刀磨损体积大值时，刀磨损体积大金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：13后角的选择后角的选择合理加大后角可提高刀具的耐用度合理加大后角可提高刀具的耐用度n加大后角相当于相同的加大后角相当于相同的VB值时，刀磨损体积大值时，刀磨损体积大（但自动机以（但自动机以NB值为衡量磨钝标准时不适用）值为衡量磨钝标准时不适用）金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：14后角的选择后角的选择1.合理的后角选择取决于切削厚度（或进合理的后角选择取决于切削厚度（或进给量）给量）：切削厚度小时，取较大后角，大时，取较小后角切削厚度小时，取较大后角，大时，取较小

8、后角；车刀：f 0.25mm/r 后角o=1012f 0.25mm/r 后角o =58金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：15后角的选择后角的选择2、工件材料硬度高时，取较小后角；、工件材料硬度高时，取较小后角；一般情况一般情况o o=5=57 （加工钢和铸铁时（加工钢和铸铁时 o o=4=46 ）易产生加工硬化时易产生加工硬化时 （如高温合金）（如高温合金） o o= =1015 加工钛合金时加工钛合金时 ，为减小接触面积，为减小接触面积 o o= =1012金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：16后角的选择后角的选择3、工艺系统刚性差时，应适当减小后角；、工艺系统刚性差

9、时，应适当减小后角；4、对于尺寸精度要求较高的刀具，宜取较小的、对于尺寸精度要求较高的刀具，宜取较小的后角。后角。金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：17后角的选择后角的选择3、工艺系统刚性差时，易出现振动，应适、工艺系统刚性差时，易出现振动，应适当减小后角；当减小后角；注意消振棱的应用注意消振棱的应用金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：18后角的选择后角的选择4、对于尺寸精度、对于尺寸精度要求较高的刀具，要求较高的刀具，宜取较小的后角宜取较小的后角。切断刀负后角一般等于主后角切断刀负后角一般等于主后角其值也较小其值也较小o o = = o o =1 =12金属切削原理金属

10、切削原理 答疑信箱：答疑信箱：19主偏角的选择主偏角的选择主偏角的作用主偏角的作用：1.影响刀具耐用度（主偏角减小刀具耐用度得到提高，影响刀具耐用度（主偏角减小刀具耐用度得到提高，有例外）有例外）考虑点：单位切削刃长度负荷考虑点：单位切削刃长度负荷 刀具强度体积加大刀具强度体积加大 刀具散热体积情况刀具散热体积情况 与工件的最先接触点与工件的最先接触点 2.影响切削分力影响切削分力Fy（主偏角减小，切削分力（主偏角减小，切削分力Fy增大，引起振动可能增大）增大，引起振动可能增大）3.影响已加工表面粗糙度数值影响已加工表面粗糙度数值金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：20主偏角的选择主

11、偏角的选择1.系统刚度很好，切深较小，切硬度较高材料系统刚度很好，切深较小，切硬度较高材料rr =10=10302.系统刚度较好，切深较小，切硬度较高材料系统刚度较好，切深较小，切硬度较高材料rr =30=30453.切削时带有冲击切削时带有冲击rr =60=60754.切削细长轴切削细长轴rr =90=9093金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：21副偏角的选择副偏角的选择副偏角的作用n影响已加工表面质量影响已加工表面质量n影响刀具耐用度影响刀具耐用度 （减小副偏角（减小副偏角会增加副切削刃参加工作长会增加副切削刃参加工作长度度刀具与工件磨擦刀具与工件磨擦振动加大振动加大但副偏角过

12、大但副偏角过大刀具强度降低刀具强度降低散热条件散热条件差差刀具耐用度降低）刀具耐用度降低）金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：22副偏角的选择副偏角的选择系统刚度较好，不产生振动时系统刚度较好，不产生振动时粗车：粗车：rr =10 =1015 精车：精车：rr =5 =510 切断刀：切断刀： rr =1 =13 修光刃的应用修光刃的应用金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：23刀尖的形状及选择刀尖的形状及选择刀尖（刀尖（过渡刃）的作用过渡刃）的作用n影响已加工表面质量（表面粗糙度）影响已加工表面质量（表面粗糙度）n影响刀具耐用度影响刀具耐用度刀尖过渡刃形式：刀尖过渡刃形式：

13、1、圆弧形过渡刃圆弧形过渡刃（常用于精加工）（常用于精加工） 2、直线形过渡刃直线形过渡刃 （常用于粗加工）（常用于粗加工）金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：24刀尖的形状及选择刀尖的形状及选择圆弧形过渡刃刀尖圆弧半径对磨损、抗崩刃影响圆弧形过渡刃刀尖圆弧半径对磨损、抗崩刃影响金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：25刃倾角的选择刃倾角的选择刃倾角的作用：1、控制切屑流出方向：、控制切屑流出方向：精车时，为避免切屑擦伤已加工表面，则常取正刃倾角精车时，为避免切屑擦伤已加工表面，则常取正刃倾角。金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：26刃倾角的作用2、影响刀头强度和断续切削时切削刃上受冲击的位置；、影响刀头强度和断续切削时切削刃上受冲击的位置；粗加工及冲击较大的加工中，常采用负刃倾角粗加工及冲击较大的加工中，常采用负刃倾角金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：27刃倾角的作用3、影响切削刃的锋利程度、影响切削刃的锋利程度斜角切削时，斜角切削时，使刀具更锋利使刀具更锋利金属切削原理金属切削原理 答疑信箱：答疑信箱：28刃倾角的作用3、影响切削刃的锋利程度、影响切削刃的锋利程度斜角切削时：斜角切削时：n会使刀具工作