切削金屬時,不同的工件會對刀具提出不同的切入角度,車刀角度是用來確定刀具切削部分幾何形狀的重要參數(shù)。要使車床實現(xiàn)最佳的切削效果,刀具角度應(yīng)該如何選取?
測量車刀切削角度的輔助平面
為了確定和測量車刀的幾何角度,需要選取三個輔助平面作為基準(zhǔn),這三個輔助平面是切削平面、基面和正交平面。
1)切削平面:切于主切削刃某一選定點并垂直于刀桿底平面的平面。
2)基面:過主切削刃的某一選定點并平行于刀桿底面的平面。
3)正交平面:垂直于切削平面又垂直于基面的平面。
由下圖可見這三個坐標(biāo)平面相互垂直,構(gòu)成一個空間直角坐標(biāo)系。
車刀的主要幾何角度及選擇原則
前角(γ0 ) 選擇的原則
前角的大小主要解決刀頭的堅固性與鋒利性的矛盾。因此首先要根據(jù)加工材料的硬度來選擇前角。加工材料的硬度高,前角取小值,反之取大值。其次要根據(jù)加工性質(zhì)來考慮前角的大小,粗加工時前角要取小值,精加工時前角應(yīng)取大值。前角一般在-5°~ 25°之間選取。
通常,制作車刀時并沒有預(yù)先制出前角(γ0) ,而是靠在車刀上刃磨出排屑槽來獲得前角的。排屑槽也叫斷屑槽,它的作用大了去了折斷切屑,不產(chǎn)生纏繞;控制切屑的流出方向,保持已加工表面的精度;降低切削抗力,延長刀具壽命。
后角(α0 )選擇的原則
首先考慮加工性質(zhì)。精加工時,后角取大值,粗加工時,后角取小值。其次考慮加工材料的硬度,加工材料硬度高,主后角取小值,以增強刀頭的堅固性;反之,后角應(yīng)取小值。后角不能為零度或負(fù)值,一般在6°~12°之間選取。
主偏角(Kr)的選用原則
首先考慮車床、夾具和刀具組成的車削 工藝系統(tǒng)的剛性,如系統(tǒng)剛性好,主偏角應(yīng)取小值,這樣有利于提高車刀使用壽命、改善散熱條件及表面粗造度。其次要考慮加工工件的幾何形狀,當(dāng)加工臺階時,主偏角應(yīng)取90°,加工中間切入的工件,主偏角一般取60 °。主偏角一般在30°~ 90°之間,最常用的是45°、75 °、90 °。
副偏角(Kr’)的選擇原則
首先考慮車刀、工件和夾具有足夠的剛性,才能減小副偏角;反之,應(yīng)取大值;其次,考慮加工性質(zhì),精加工時,副偏角可取10°~15°,粗加工時,副偏角可取5°左右。
刃傾角(λS)的選擇原則
主要看加工性質(zhì),粗加工時,工件對車刀沖擊大, 取λS ≤ 0°,精加工時,工件對車刀沖擊力小, 取λS ≥ 0°;通常取λS =0°。刃傾角一般在-10°~5°之間選取。
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