西安工业大学继续教育学院毕业设计(论文)
图1-7 切槽刀装低时γ
2突破运动条件
不仅有主运动,而且还有进给运动,如图1-8所示。
0 、
α0变化
图1-8 有进给运动时角度变化
当有进给运动时,其切削速度的方向变成由v和f两速度的合成速度ve方向,即由垂直位置变成倾斜位置。根据基面的平面规定,则基面由水平位置成倾斜位置为图中的Pr变成工作基面Pre。同理,则切削平面由垂直位置变成倾斜位置为图中的Ps变成工作切削平面Pse。
由于基面和切削平面的位置发生变化,也就导致前角和后角发生变化,刃磨的前角变成工作前角γ
oe,刃磨的后角变成工作后角αoe。
由上述讨论就可以得出影响车刀角度变化的原因:车刀工作时,由于车刀安装位置发生变化和进给运动的影响,而突破了定义车刀角度的假设条件,从而导致基准平面的位置发生变化,而导致车刀角度发生变化。
既然,车刀工作时,刃磨的角度要发生变化,这必然会影响刀具的性能,进而影响切削加工。因此,必须进一步研究角度的变化规律,并掌握这些角度变化
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西安工业大学继续教育学院毕业设计(论文) 规律,以便于我们正确地使用好车刀。 1.3.2角度变化规律
1.车刀安装时变化规律
①车刀装高于工件中心时,如图1-6所示。
前角变大为:γ后角变小为:α
oe=γ0+θ。 oe=α
o-θ。
式中 θ—增大或减小角度,可用下式计算,从图中直角三角形可得sinθ=2h/d;
h—刀具装高值,mm; d—工件直径,mm;
结论:刀具装高时,刀具角度变化规律是前角增大、后角减小。 ②车刀低于工件中心时,如图1-7所示。 前角变小为:γ后角变大为:α
oe=γ0- θ。 oe=α
o+θ。
结论:刀具装低时,刀具角度变化规律是前角减小、后角增大。
在生产实践中,我们在使用车刀时就有利于用这一规律。比如在粗车圆柱形工件时总把车刀装高一点,使其前角增大,使切削轻快、省力,从而提高了生产效率。而在精加工时,总把车刀装低一些,以增大后角,可减小后刀面对工件表面的挤压和摩擦。有利于工件加工表面的质量得到保证。
实例1.
在车削外圆锥时,经过多次调整小滑板转角,但任然不能校正,再用圆锥套规涂色法检测锥体时,发现两端显示剂擦去,中间不接触。当重新装夹刀具,使车刀刀尖严格对准工件轴线,再次加工,发现锥面显示剂擦去;在车削内圆锥时,发现中间显示剂擦去,而两端没有擦去,当车刀严格对准工件轴线时,锥面显示剂擦去。出现以上两种情况的原因,则是因车刀刀尖没有严格对准工件轴线,而形成双曲线误差所致。
因此,车削锥面时,车刀安装的高低,将影响锥面精度。所以车削圆锥时,一定要把车刀的刀尖严格的对准工件中心。
2.有进给运动时变化规律
①横向进给运动时,如图1-9所示。
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图1-9 γ
前角变大为:γ后角变小为:α
oe =γ0+μ oe=α
oe、α
o、μ计算图
o-μ
式中μ—增大或减小的角度,tanμ=f/ν。
在图中由ν、νe、f所构成的直角三角形中设: ν—切削速度,其值为 d; f—进给量。
那么 tanμ=f/πd
结论:有进给运动时,刀具角度的变化规律是前角增大、后角减小。 ②纵向进给运动时,如图1-10所示为90°车刀纵向车外圆情况。
图1-10 纵向进给运动角度变化
由于有纵向进给运动,则切削速度由垂直位置变为偏西的νe(合成速度),导致基面Pr由水平变成上斜的Pre,切削平面Ps由垂直变成偏斜的Pse,从而使前角、后角发生变化。
前角变大为:γ后角变小为:α
oe =γ0+μ oe=μ
O
O
-αo
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西安工业大学继续教育学院毕业设计(论文) 式中 μ—增大或减小的角度,其值可由式tanμ=f/πd 计算; πd —切削速度(即工件每转线速度); F—每转进给量。
结论:有纵向进给运动时,刀具角度的变化规律是前角增大、后角减小。 由以上研究得出:只要有进给运动,车刀前、后角的变化规律是前角增大,后角减小。
2 车刀前角的分析与应用
在生产实践中,我们所磨出的前角,在车削工件时产生严重的“扎刀”现象,而损坏了零件的加工表面,完不成加工任务。有的车刀前角,在车削工件时非常笨重、吃力;有的总是车不光工件??这些现象。如何避免或解决,我将作以下探讨。
2.1前角在加工中的作用
前角在切削加工中的第一个作用就是影响切削力的大小,造成切削功率消耗的不同,进而影响加工成本。 1.影响切削力
老工人师傅有个说法:“力量大小看前角”。意思是说,切削中所产生 大小不同的切削力,主要取决于所磨出的前角大小。根据分析研究,前角不仅对切削力有影响,而且还是刀具几何角度中对切削力影响最大、最重要的一个因素。
用前角大小不同的两把刀具,在相同的条件下切削相同的切削层 ac,如图2-1所示情况说明。
由于前刀面倾斜程度不同,推挤切削层的作用力方向发生变化,使剪切面OM也随之变化。
当γ
0小时,如图
2-1(a)前刀面倾斜程度极小,其作用力方向深入金属内
部,剪切角?小,剪切面平坦而变大,导致变形增大,使变形抗力大。
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