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金属切削刀具的基本知识,刀具几何角度的定义及标注(刀具切削部分的几何角度)

发布:2024-06-25 浏览:57

核心提示:一、参考系参考系是用来定义和测量刀具角度的参考平面,是具有一定空间位置的假想平面。标注参考系是刀具设计、制造、刃磨与测量的基准。工作参考系是确定工作状态中刀具角度的基准。1.标注参考系的假定条件(1)假定运动条件:不考虑进给运动的影响,只考虑主运动(切削速度)的影响。(2)假定安装条件:车刀刀尖与工件轴线等高、刀杆中心线垂直于进给方向。2.正交平面参考系正交平面参考系由基面Pr、切削平面Ps与正交平面Po组成,即:Pr—Ps—Po 。 (1)基面Pr——通过切削刃上某一选定点,垂直于该点主运动(切削速度v

一、参考系参考系是用来定义和测量刀具角度的参考平面,是具有一定空间位置的假想平面。
标注参考系是刀具设计、制造、刃磨与测量的基准。
工作参考系是确定工作状态中刀具角度的基准。
1.标注参考系的假定条件(1)假定运动条件:不考虑进给运动的影响,只考虑主运动(切削速度)的影响。
(2)假定安装条件:车刀刀尖与工件轴线等高、刀杆中心线垂直于进给方向。
2.正交平面参考系正交平面参考系由基面Pr、切削平面Ps与正交平面Po组成,即:Pr—Ps—Po 。
(1)基面Pr——通过切削刃上某一选定点,垂直于该点主运动(切削速度v)方向的平面。
(2)切削平面Ps——通过切削刃上某一选定点,相切于工件过渡表面并垂直于基面的平面。
(3)正交平面Po——通过切削刃上某一选定点,同时垂直于基面和切削平面的平面,也叫剖面或截面。
基面——通过选定点的水平面。
切削平面——经过切削刃的铅垂面。
正交平面——通过选定点垂直于切削平面的铅垂面。
副切削平面——经过副切削刃的铅垂面。
副正交平面——通过副切削刃上选定点垂直于副切削平面的铅垂面。
3.其他参考平面简介(1)法平面Pn—— 通过切削刃上某一选定点,垂直于切削刃的平面。
(2)进给平面Pf——通过切削刃上某一选定点,垂直于基面Pr且平行于进给运动方向的平面。
(3)背平面Pp (切深平面)——通过切削刃上某一选定点,同时垂直于基面和进给平面的平面。
二、刀具几何角度的定义及标注1.刀具几何角度的定义 2.刀具几何角度的标注(1)标注方法1)投影作图法 它严格按投影关系来绘制几何形状,是认识和分析刀具切削部分几何形状的重要方法,但该方法绘制烦琐,一般比较少用。
2)简单画法 该方法绘制时,视图间大致符合投影关系,但角度与尺寸必须按比例绘制,这是一种常用的方法。
(2)车刀刀具图的简单画法与角度标注三、刀具角度的主要作用及合理选择 1.前角(1)前角的主要作用影响刀刃的锋利程度和强度影响切削变形和切削力影响工件加工表面质量前角大,楔角小,切削刃锋利,切削省力,排屑顺利,切削变形小,但随着楔角小,切削刃低,刀具的散热条件差。
(2)前角的选择基本原则:“锐中求固,力求锋利”强化刀刃和刀尖前角大小的选择依据是:1) 工件材料2) 加工性质3) 刀具材料4) 工艺系统刚度 2.主后角(1)主后角的作用影响切削刃的锋利程度和强度。
影响刀头的散热性能。
用来减小刀具后刀面与工件加工表面之间的摩擦,从而改善工件表面质量。
(2)主后角的选择1) 粗加工时主后角取较小值(αo= 4°~ 6°),精加工时可取较大的主后角(αo=8°~12°)。
2)工件材料的硬度、强度较高时,应取较小的主后角。
3)工件材料的塑性、韧性较大时,应取较大的主后角。
4)刀具材料的强度和韧性较好时,可选择较大的主后角。
5)工艺系统的刚度较差时,应选择较小的主后角。
3.副后角作用:减小刀具副后刀面与工件已加工表面的摩擦。
选择:副后角的选择与主后角的选择基本相同。
但切断刀由于刀头强度较低,应取较小的副后角,一般 αo′=1°~2°。
4.主偏角(1)主偏角的作用1)影响刀尖强度和散热性能2)影响切削分力大小 车削时,增大主偏角κr可使背向力(径向力Fy)减小,进给力(轴向力Fx)增大。
3)影响断屑 在进给量f一定时,增大主偏角κr,使切削厚度ac增大,切削变形增大,切屑易折断。
(2)主偏角的选择1)主偏角κr的选择主要取决于工件表面形状。
例如车削台阶轴或镗盲孔时,应选择κr ≥90°,车削需要中间切入的工件则应取κr =45°~60°。
2)粗加工和工艺系统的刚度较好时,主偏角κr可取较小值,以增大刀尖角εr,提高刀尖强度。
3)工艺系统刚度较差时,宜取较大的主偏角κr,以减小径向力,避免切削时产生振动和变形。
如车削细长轴时,通常取κr = 80°~93°。
5.副偏角副偏角κr′影响工件副切削刃与工件已加工表面之间的摩擦,从而影响工件的表面粗糙度,影响刀尖强度和散热性能。
副偏角κr′的选择:6.刃倾角(1)刃倾角的作用1) 影响排屑方向 2) 影响刀头强度 正值刃倾角(+λs)的刀尖容易受冲击引起崩刃,负值刃倾角(-λs)的刀头强度较好,可以减小切削力对刀尖的冲击,保护刀尖。
3) 影响切削的平稳性 当刃倾角λs=0°时,切削刃同时切入和切出,冲击力较大。
当刃倾角λs≠0°时,切削刃(斜刃)逐渐切入工件,冲击力较小,切削较平稳。
如大螺旋角(λs=60 ° ~70°)圆柱铣刀比普通圆柱铣刀切削要平稳且刀刃锋利。
4)影响切削刃的锋利性 要使刀具刃口锋利,必须减小刃口圆弧半径。
但受客观条件限制,刃口圆弧半径不能磨得太小(尤其是硬质合金刀具)。
磨出刃倾角λs后,实际刃口圆弧半径减小,且增大了实际前角,切削刃变得更锋利,有利于进行微量切削。
(2)刃倾角的选择1)精加工时应取正值刃倾角(+λs),使切屑排向待加工表面,以免划伤、拉毛已加工表面。
2)粗加工、断续切削和带冲击的切削,应选负值刃倾角(-λs),以提高刀头强度、保护刀尖。
3)工艺系统刚度较差时不宜选择负值刃倾角(-λs)。
4)微量切削可采用大刃倾角λs刀具,以提高刀刃的锋利程度,如λs=45° ~75°

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