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刀具角度对工件精度的影响

 数控编程社区 2022-01-21
我们之前使用焊接刀具,都知道刀具角度对工件的加工影响很大,但随着机夹刀具的普及,刀具越来越标准化,但实际加工刀具的角度需要根据加工情况来改变的。下面我们说一下刀具角度对工件精度的影响。
一、刀具常见的几个角度的作用

(1)前角γo:前刀面与基面的夹角,它影响刀具的锋利程度和强度。在粗加工中,为了增加刀具强度可选择前角小一些,在精加工中则相反。对于车刀材料而言,强度和韧性较好的材料可以选择大一些的前角;对于工件材料而言,切削塑性材料时刀具前角大些(5°~15°),切削脆性材料时刀具前角小一些(0°~10°)。
(2)后角αo:主后刀面与切削平面之间的夹角,与前角相同,它也影响刀具的锋利程度和强度。除此之外,后角的大小影响刀具主后刀面与工件之间的摩擦,因此,精加工时在不产生摩擦的前提下尽量选择小一点的后角。在切削厚度较小时后角可以大一些,在切削厚度较大时后角可以小一些,一般后角选择范围为6°~8°。
(3)主偏角kr:主切削刃与进给方向在基面上投影的夹角,它影响切削刃工作长度、轴心力、刀具强度和散热。主偏角越小,轴心力越大,刀刃工作长度越大,单位受力越小,散热越好,但主偏角减小会在切削过程中产生较大的挠度,工件精度会随之降低。对于刚性差的工件主偏角小一些,对于刚性好的工件,主偏角可适当大一些。
(4)副偏角kr’:副切削刃与进给方向在基面上投影的夹角,它影响已加工表面的粗糙程度,减小副偏角,可以使被加工表面光洁。切削刚性好并且强度硬度高的工件时副偏角小一些(5°~10°),反之,副偏角大一些(10°~15°)。
(5)刃倾角λs:主切削刃与基面之间的夹角,它影响切削流动方向,刀尖强度和抗冲击能力。刃倾角为负值吋,刀尖强度增加,切屑流向已加工表面(见图a);刃倾角为正值时,刀尖强度减小,切屑流向待加工表面,但切屑容易缠绕到机床上(见图b)。刃倾角的范围为0±5°(精加工取正值,粗加工取负值)。

(6)刀尖:主切削刃与副切削刃相交的点,它是刀具强度和散热较差的地方。除去以上五个常见角度以外,刀尖形状也会影响表面粗糙度。刀尖处较锋利时,在切削时温度较高,且易磨损,因此在不影响切削的情况下,刀尖形状可以适当磨出较小的圆弧,既减小磨损,又能修光已加工表面
二、车刀对加工的影响
1、主切削刃的形状会影响工件表面
当主切削刃为圆弧时,刃口不够锋利,表面光亮但有条纹,此时的工件表面是挤压成型的。
当主切削刃为直线时,表面没有光亮,但工件表面没有纹路,粗糙度能够达到所需要求。
2、副偏角的大小不仅会对工件表面造成影响,也会对车刀造成影响。
当副偏角较大时,由于工件只有主切削刃在切削,会使工件表面粗糙度较差,精度不够好。
当副偏角较小时,在切削过程中副偏角会有一定的修光作用,使得工件尺寸达到要求的同时表面精度较好,但副偏角变小刀具与工件之间接触面积过大不仅会损坏刀具,同时也会有刺耳的噪声。
此外,精加工最后一刀时,前角和后角应适当大一些,车刀锋利会使工件表面较好。由于车刀锋利会造成磨损,重复使用率不高,需要及时刃磨。

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