关于刀具几何角度的综合剖析

来源:  编辑:lirui9418【seo:】
2014-02-28
【摘要】:

 一、理解基本角度
  基本角度分别是:在正交平面内的前角、后角;在切削平面内的刃倾角;在基面内的主偏角、副偏角。教学时很多学生感到一时难以掌握。关键在于未能重视和领会坐标平面和测量平面的概念。而只是死记硬背角度定义,结果只是停留在表面上的记忆而已。
  其实首先应明了刀具是放在一定的测量系内确定角度的。例如:正交平面测量系包括基面、切削平面、正交平面等。对于某一平面的理解,如基面定义是:过切削刃上选定点,垂直于假定主运动方向的平面。理解时必须把握两点:
  1)基面是过切削刃上的选定点;
  2)垂直于假定主运动方向。
  所谓假定主运动方向:即是假定装刀高度在工件的中心高上。这时主运动方向是垂直向下的。金机通提示此时定义的基面是一个通过主刀刃上选定点的水平面。同理,切削平面是一个通过主刀刃上选定点的且垂直于基面的一个铅垂面。而正交平面是同时垂直于基面和切削平面的一个剖面。三个辅助平面在空间是两两垂直。
  必须清楚三个辅助平面在空间的方位以及相互位置关系。由此不难理解基本角度。比如,在正交平面内:前刀面与基面的夹角为前角;后刀面与切削平面的夹角为后角。所以学习基本角度的前提是理解辅助平面。
       二、派生角度
  派生角度是:刀尖角、楔角。因为前角、后角和楔角之和等于90°。楔角数值随前角、后角的变化而变化;又因为主偏角、副偏角和刀尖角之和等于180°。刀尖角数值随着主偏角、副偏角的变化而变化。这是角度数值之间的对应关系。但无论楔角还是刀尖角都是有其自身的意义和功用。决不是可有可无的。比如:车削螺纹时,刀尖角的准确与否直接影响螺纹的牙形角;还有,刀尖角、楔角的大小对刀刃的强度有极大的影响。
       三、转换角度
  在不同的测量面内,都可以定义前角或后角。例如:在正交平面、法平面、切深平面、进给平面内都有其对应的前角和后角。
  各个不同的测量面内定义的角度有其独立的意义和功用。金机通提示这是因为各种刀具的加工特点不同,需要在不同的剖面内分析角度。比如:车削外圆时,一般在正交平面内分析车刀后角大小;而钻孔时,就需要在端剖面内分析麻花钻的后角大小。
  各个测量面内的同名角度在数值上又有一定的联系。必须让学生理解其中的异同点。比如:车刀的正交前角和法向前角的关系如下:
  γo=γn×cosλs;当λs=0°时:γo=γn此时法向前角就是正交前角。
  而λs≠0°时,γo≠γn在齿轮和螺纹加工时,会影响工件的加工精度。
四、工作角度
  刀具的标志角度是静态角度,是唯一确定的。而动态角度即工作角度却随不同的工作条件而变化。
  比如:车削外圆时:
  工作前角=γ0+μ
  工作后角=α0-μ
  现在单从切削运动去分析μ值的变化。
  因为实际车削时,存在进给运动(尤其在加工大螺距螺纹时)。这时应以合成切削运动定义基面和切削平面。成为工作基面和工作切削平面。工作基面的定义是:通过切削刃选定点垂直于合成切削速度方向的平面。工作切削平面定义是:通过切削刃选定点与切削刃相切,且垂直于工作基面的平面。金机通提示相对原先标注角度时的基面和切削平面倾斜了一个μ值的角度。http://v.mycimt.com/url/qc
这样,在车削大螺距的螺纹时,可能由于工作后角的减小,而使刀刃无法切入工件。
五、衍生角度
  1、过渡刃偏角
  在主刀刃上再磨出一条长度较短的过渡刃。即形成过渡刃和主刀刃双重刀刃。主刀刃成为折线状过渡刃担任部分切削任务。过渡刃的偏角一般是主偏角数值的一半。目的是减轻主刀刃负担,同时增加刀头切削部分的强度。因此可以提高切削用量,增加刀具的耐用度。
  2、修光刃偏角
  在主、副刀刃之间,还可以磨出修光刃。实际上修光刃是副刀刃的极端形式。修光刃的作用与副刀刃相似,但因为修光刃偏角一般取0°~3°,长度为2倍的走刀量左右。因此能大大降低加工表面的粗糙度,提高加工质量。
  3、负倒棱前角
  在主刀刃上磨出负倒棱。其倒棱角度一般为-15°~-20°。倒棱在主刀刃上,但在前角相反方向,且属于负前角性质。目的是增加主刀刃强度,提高刀具耐用度。选择时应和前角一起考虑。
  刀具的几何角度在选择和使用时,不是孤立地分析某一角度,而是需要综合考虑相关角度的互补和制约关系。所以我们需要对刀具几何角度进行综合分析,才能最大限度地发挥刀具的潜力。达到优质、高产、低消耗的生产要求。

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