影響刀具使用的因素--刀具角度
涂層技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對刀具性能的改善和切削加工技術(shù)的進(jìn)步發(fā)揮了關(guān)鍵的作用,而涂層刀具也已成為現(xiàn)代切削刀具的重要標(biāo)志。刀具角度是指刀具切削部分各幾何要素之間,或它們與參考平面之間構(gòu)成的兩面角或線、面之間的夾角。為了保證切削加工的順利進(jìn)行,獲得合格的加工表面,所用刀具的切削部分必須具有合理的幾何形狀。而刀具角度正是用來確定刀具切削部分幾何形狀的重要參數(shù)。01影響刀具使用的幾個因素刀具材料,涂層,刀具角度,冷卻液,切削方式,切削參數(shù),鐵削控制,刃口處理,刀具結(jié)構(gòu),機床剛性02刀具的構(gòu)成要素刀具的切削部分主要由刀面和切削刃兩部分構(gòu)成。刀面用字母A與下角標(biāo)組成的符號標(biāo)記,切削刃用字母S標(biāo)記,副切削刃及相關(guān)的刀面標(biāo)記在右上角加一撇以示區(qū)別。(1)前面(前刀面)Ar:刀具上切屑流出的表面;(2)后面(后刀面)Aα:刀具上與工件過渡表面相對的刀面;(3)副后面(副后刀面)Aα′:刀具上與工件新形成的表面相對的刀面;(4)主切削刃S:前面與后面形成的交線,在切削中承擔(dān)主要的切削任務(wù);(5)副切削刃S′:前面與副后面形成的交線,它參與部分的切削任務(wù);(6)刀尖:主切削刃與副切削刃匯交的交點或一小段切削刃。03正交平面參考系中的刀具標(biāo)注角度刀具角度參考平面用于構(gòu)成刀具角度的參考平面主要有:基面、切削平面、正交平面、法平面、假定工作平面和背平面。在基面Pr上刀具標(biāo)注角度有:主偏角κr──主切削平面Ps與假定工作平面Pf間的夾角;副偏角κr′──副切削平面Ps′與假定工作平面Pf間的夾角。在切削平面Ps上刀具標(biāo)注角度有:刃傾角λs──主切削刃S與基面Pr間的夾角。刃傾角λs有正負(fù)之分,當(dāng)?shù)都馓幱谇邢魅校唿c時為正,反之為負(fù)。在正交平面Po上刀具標(biāo)注角度有:前角γO──前面Ar與基面Pr間的夾角。前角γO有正負(fù)之分,當(dāng)前面Ar與切削平面Ps間的夾角小于90時,取正號;大于90時,則取負(fù)號;后角αO──后面Aα與切削平面Ps間的夾角。以上五個角度κr、κr′、λs、γO、αO為車刀的基本標(biāo)注角度。在此,κr、λs確定了主切削刃S的空間位置,κr′、λs′確定了副切削刃S′的空間位置;γO、αO則確定了前面Ar和后面Aα的空間位置,γO′、αO′則確定了副前面Ar′和副后面Aα′的空間位置。04不同刀具角度對加工的影響前角主要影響切屑變形和切削力的大小以及刀具耐用度和加工表面質(zhì)量的高低。前角增大,可以使切削變形和摩擦阻力減小,切削力和切削熱降低,加工表面質(zhì)量提高;但前角過大會使切削刃強度減弱,散熱條件變差,刀具壽命下降,甚至?xí)斐杀廊?。前角減小,刀具強度提高,切屑變形增大,易斷屑;但前角過小,會使切削力和切削熱增加,刀具強度隨之降低。后角主要影響后刀面與過渡表面層之間的摩擦和刀頭的強度。后角越大,摩擦越小,刀具耐用度越高,加工表面質(zhì)量越好;但后角太大會導(dǎo)致刀頭強度減弱,散熱情況變差。主偏角影響刀具的耐用度、已加工表面粗糙度與切削分力。減小主偏角,主刃參加切削的長度增加,負(fù)荷減輕,同時加強了刀尖,增大了散熱面積,使刀具壽命提高;但同時會使吃刀抗力增大,當(dāng)加工剛性較弱的工件時,易引起工件變形和振動。副偏角影響已加工表面的粗糙程度和刀尖強度。減小副偏角,可以使被加工表面光潔,還可提高刀具強度,改善散熱條件;過小,則會使副切削刃與已加工面的摩擦增加,引起震動,降低表面質(zhì)量和刀具耐用度。刃傾角主要影響切屑流向、刀尖強度和抗沖擊能力。刃傾角為正值,切削開始時刀尖與工件先接觸切屑流向待加工表面,可避免纏繞和劃傷已加工表面,對半精加工、精加工有利;刃傾角為負(fù)值,切削開始時刀尖與工件后接觸,切屑流向已加工表面,容易將已加工表面劃傷;在粗加工開始,尤其是在斷續(xù)切削時,可避免刀尖受沖擊,起到保護(hù)刀尖的作用。