西安工业大学继续教育学院毕业设计(论文) 工塑性材料那样呈现带状,而是呈崩碎切 ,这种崩碎切屑使作用在前刀面上的切削力不像加工脆性材料那样稳定不变地作用在前刀面的中部,而是以冲击形式作用在基础薄弱的刀刃上,这极易造成刀刃崩裂。将前角磨小,可加强基础,提高刀刃强度,就可防崩刀。
另一方面避免“扎刀”。一工人师傅加工脆青铜矩形内螺纹,其孔径和长度约为100mm×250mm。在车削过程中老是“扎刀”(即栽刀),他采取了很多措施,如加粗刀杆,减小切深等,都不能解决问题。最后,一位老师傅将螺纹车刀前刀面修磨平坦一些(即将前角磨小些)就解决了问题,加工中不“扎刀”了很顺利地完成了加工任务。这一实例证明,生产实践中是存在着加工脆性材料,前角大易“扎刀”,前角小就可避免“扎刀”。
3.加工强度大、硬度高的材料(如高碳钢、合金钢等)
切削这些材料时,切削力大,切削温度高,为了使刀具具有足够的温度和散热条件来抵御这些大的切削力和高度切削温度,所以前角应小些。 加工特硬材料,如淬火钢,前角应磨成负前角。
3. 加工毛坯不规则的工件
加工毛坯不规则的工件,要求刀具应具备足够的刀刃强度来抵挡不规则毛坯 所产生的冲击力,前角应小些。
4. 粗车刀、精车刀前角
粗车刀前角应小些。理由是:粗车时,切削深度和进给量都大,则切削力大, 切削温度高,容易打坏刀刃,磨损刀具。因此,必须增大刀具的强度和散热条件,所以应该把前角磨小些。
精车时切削量小,切削层金属很薄,要求刀具必须具备锋利的刀刃(即要求刃口圆半径rn小),才能切下薄切削层,所以前角应磨大些。由于精车时的切削量小,其切削力也很小,切削温度低,对刀具的强度和散热条件要求不高,这也允许把刀具前角大些。
5. 刀具材料不同,其前角大小也不同
目前使用最多、最广泛的刀具材料有两大类:即高速钢和硬质合金。硬质合 金的抗弯强度和冲击韧性比高速钢刀具材料低得多,因而刀片抗弯能力就小,而承受冲击力的能力比高速钢差。因此,硬质合金刀具前角小些,高速钢刀具前角
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西安工业大学继续教育学院毕业设计(论文) 大些。
6. 螺纹车刀的前角
螺纹车刀前角的大些有以下两种情况。
①粗车或车削螺纹精度要求不高时,为了提高加工生产效率,前角为γp>0 的正前角,如图2-6(a)所示。一般取γp=5°-15°。
(a)γp >0 (b)γp=0
图2-6 螺纹车刀的正前角和零前角
②精车螺纹时,为了保证螺纹的精度,都应成零前角的螺纹车刀,如图2-6 (b)所示。即γp=0。
当螺纹车刀的γp=0时,在工件轴向剖面内,前刀面上的刀尖角和工件螺纹牙形角相等切吻合,即刀尖角等于螺纹牙形角。这说明螺纹车刀有多大的刀尖角就可以加工多大的牙形角,从而保证了工件牙型角的精度。而直线刀刃切出直线牙型角形状,也保证了螺纹表面的形状精度。如果在精车时,磨出的γ0≠0,这就造成螺纹车刀前刀面上刀尖角与工件螺纹牙形角不相等,从而使螺纹车刀加工出的工件螺纹牙型角变大而不准确,影响了螺纹的精度。
另外,由于γ0>0,则螺纹车刀包含两个直线刀刃的前刀面不通过工件轴线,因而将使切出的螺纹表面产生双曲线误差,造成螺纹表面不准确而影响形状精度。
由此看出,为了保证螺纹工件的精度,即牙型角和螺纹表面的形状精度,螺 纹车刀的前角应该成零前角,即γ0=0的螺纹车刀。
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2.3刃磨前角时的角度参考值
硬质合金车刀合理前角参考值
工件材料 低碳钢 中碳钢 合精钢 不锈钢 灰铸铁 铜及铜合金 铝及铝合金 钛合金 淬火钢 粗 车 20°—25° 10°—15° 10°—15° 15°—20° 10°—15° 10°—15° 30°—35° 5°—10° -15°—-5° 精 车 25°—30° 15°—20° 15°—20° 20°—25° 5°—10° 5°—10° 35°—40° 注:高速钢车刀的前角,一般比表中数据大些。
3 车刀后角的分析与应用
后角也是刀具的重要几何角度之一。具体表现在:它是确定后刀面在空间倾斜程度的角度,而倾斜的后刀面又配合前刀面形成执行切削金属任务的刀刃。由于后刀面的倾斜程度不同,其后角也不一样,这就影响了刀具的强度、刀具刃口圆弧半径大小,进而影响加工表面质量。比如,后刀面小,刀具强度好。但刀具刃口圆弧半径rn大,同时后刀面与加工表面的接触面增大,从而影响加工表面质量。因而,后角的大小与前角的一样,针对具体问题,充分发挥刀具自身的优点,求的任务的解决。
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西安工业大学继续教育学院毕业设计(论文) 3.1粗车时后角大小的分析与应用
我们知道在粗车钢件时,切削工作量大。其切削深度和进给量都大,因此切削力也大,这就要求刀具必须有足够的强度来抵御大的切削力对刀具的破坏。
对于刀具的强度,在刃磨后角上,工人师傅有个说法:“强度不好看后角。”这说明刀具强度的好坏与刀具后角的大小有极大的关系。例如,用φ30麻花钻在圆棒钢料上钻孔,在钻削一个孔的过程中,麻花钻刀刃口打缺了四五次,还没把孔钻通。甚至刚磨好的钻头,拿去一钻,刀刃就被打缺。查其原因,就是由于钻头后角磨得过大所致。当把后角磨小后再钻,刀刃口不再打缺,而且一次钻好多孔。
这一实例从实践上完全说明了后角的大小确实关系到刀具强度的优劣。后角大了,强度不好,破坏刀具的能力差。后角磨小了后,刀具强度增加,而不易打坏刀刃。这也说明,像钻孔这一类粗加工,其刀具后角应该小些。后角大小和刀具强度,也可以从刀具结构几何角度图中看出,如图3-1所示。
图3-1 车刀主剖面γ
如图,当γ
0
0、
α
0、
βo 关系
一定后,增大后角α0至αO1,而楔角βo减小为β01,刀刃薄弱,
基础空虚,则刀具强度不好。反之刀刃基础牢固,刀具强度好。
综合上述分析,在粗车钢件时,为了增加刀具强度,抵御切削力破坏,车刀的后角应小些。这不仅是增加刀具强度,而且改善了刀具的散热条件,使切削温度降低,可减小刀具磨损,有利于提高刀具耐用度,所以后角应小些。
3.2精车时后角大小的分析与应用
精车时,切削余量小,切削金属层薄,而要获得零件所要求的精度和好的表面质量,就应该研究刀具后角在切削薄金属层中所扮演的角色。
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