车刀切削部分共有6个独立的基本角度:主偏角Kr 、副偏角Kr '、前角ro 、主后角ao 、副后角ao '和刃倾角As ; 还有2个派生角度:刀尖角ξr 和楔角βo ,见表。

表 车刀切削部分的几何角度及其主要作用和初步选择一览表

所有基准坐标平面

图示

角度

定义

主要作用

初步选择

基面pr

 

主偏角κr

主切削刃在基面上的投影与进给方向间的夹角
常用车刀的主偏角有45°、60°、75°和90°等几种

改变主切削刃的受力及导热能力,影响切屑的厚度

1.选择主偏角应首先考虑工件的形状。如加工工件的台阶,必须选取κr≥90°;加工中间切入的工件表面时,一般选用κr=45°~60°
2.工件的刚度高或工件的材料较硬,应选较小的主偏角;反之,应选较大的主偏角

副偏角κr

副切削刃在基面上的投影于背离进给方向间的夹角

减少副切削刃与工件已加工表面间的摩擦。减小副偏角,可以减小工件的表面粗糙度值;但是副偏角不能太小,否则会使背向力增大

1.副偏角一般采用κr=6°~8°
2.精车时,如果在副切削刃上刃磨修光刃,则取κr=0°
3.加工中间切入的工件表面时,副偏角应取κr=45°~60°,如图 加工中间切入工件表面时的车刀主、副偏角所示。

刀尖角εr

主、副切削刃在基面上的投影间的夹角

影响刀尖强度和散热性能

εr=180°-(κrr)

主正交平面po

 

前角γo

前面和基面间的夹角

影响刃口的锋利程度和强度,影响切削变形和切削力

前角的数值与工件材料、加工性质和刀具材料有关:
1.车削塑性材料(如钢料)或工件材料较软时,可选择较大的前角;车削脆性材料(如灰铸铁)或工件材料较硬时,可选择较小的前角
2.粗加工,尤其是车削有硬皮的铸锻件时,应选取较小的前角;精加工时,应选取较大的前角
3.车刀材料的强度和韧性较差时(如硬质合金车刀),应取较小值;反之(如高速钢车刀),可取较大值
车刀前角一般选择γ。=-5°~25°。车削中碳钢(如45钢)工件,用高速钢车刀时,选取γ。=20°~25°;用硬质合金车刀时,粗车选取γ。= 10°~ 15°,精车选取γ。= 13°~ 18°

主后角αo

主后面和主切削平面间的夹角

减少车刀主后面和工件过度表面间的摩擦

1.粗加工时,应取较小的主后角;精加工时,应取较大的主后角
2.工件材料较硬时,后角宜取较小值;工件材料较软时,后角宜取较大值
车刀后角一般选择αo=4°~12°。车削中碳钢工件,用高速钢车刀时,粗车选取αo=6°~8°,,精车选取αo=8°~12°;用硬质合金车刀时,粗车选取αo=5°~ 7°,精车选取αo= 6°~ 9°

楔角βo

前面和主后面间的夹角

影响刀头截面的大小,从而影响刀头的强度

楔角可用下式计算:
βo=90°-(γo+αo)

副正交平面po

副后角αo

副后面和副切削平面间的夹角

减少车刀副后面和工件已加工表面间的摩擦

1.副后角α'。一般磨成与主后角αo大小相等
2.在切断刀等特殊情况下,为了保证刀具的强度,副后角应取较小值:α'。=1°~2°

主切削平面ps

刃倾角λs

主切削刃与基面间的夹角

控制排屑方向。当刃倾角为负值时,可增加刀头强度,并在车刀受冲击时保护刀尖

见本节最后一个表中的使用场合

(表 车刀刃倾角正负值的规定及使用情况一览表



图 加工中间切入工件表面时的车刀主、副偏角



硬质合金外圆车刀切削部分几何角度的标注如图所示。


图 硬质合金外圆车刀切削部分几何角度的标注
a)车刀切削部分几何角度的标注  b)车刀外形图


车刀切削部分的基本角度中,主偏角Kr,和副偏角Kr'没有正负值规定,但前角ro、主后角ao和刃倾角λs有正负值规定。

车刀前角和主后角分别有正值、零度和负值3种,见表。

表 在正交平面po内车刀前角和主后角正负值规定一览表

角度值

正值

零度

负值

前角γo

图示

 

 

 

正负值规定

前面Aγ与切削平面ps间的夹角小于90°时

前面Aγ与切削平面ps间的夹角等于90°时

前面Aγ与切削平面ps间的夹角大于90°时

主后角αo

图示

 

 

 

正负值规定

后面Aα与基面pr间的夹角小于90°时

后面Aα与基面pr间的夹角等于90°时

后面Aα与基面pr间的夹角大于90°时


车刀刃倾角λs的正负值规定,以及其排出切屑情况、刀尖强度和冲击点先接触车刀的位置见表。

表 车刀刃倾角正负值的规定及使用情况一览表

角度值

λs>0°

λs=0°

λs<0°

正负值的规定

 

 

 

刀尖位于主切削刃S的最高点

主切削刃S和基面pr平行

刀尖位于主切削刃S的最低点

排出切削情况

 

 

 

车削时,切削排向工件的待加工表面方向,切削不易擦毛已加工表面,车出的工件表面粗糙度值小

车削时,切削基本上沿垂直于主切削刃方向排出

车削时,切屑排向工件的已加工表面方向,容易划伤已加工表面

刀尖强度和冲击点先接触车刀的位置

 

 

 

刀尖强度较差,尤其是在车削不圆整的工件受冲击时,冲击点先接触刀尖,刀尖易损坏

刀尖强度一般,冲击点同时接触刀尖和切削刃

刀尖强度高,在车削有冲击的工件时,冲击点先接触远离刀尖的切削刃处,从而保护了刀尖

适用场合

精车时,应取正值,λs为0°~8°

工件圆整、余量均匀的一般车削时,应取λs=0°

断续车削时,为了增加刀头强度,取负值,λs为-15°~-5°






知识点词条:车刀切削部分的几何角度


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车刀切削部分的几何角度
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