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加工中心車刀切削角度的合理選擇

日期：2010年02月03　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：加工中心
    1．前角(γo)的選擇    
    前角是車刀切削部分的一個(gè)最主要的角度，加工中心車刀是否鋒利主要取決于前角的大小，一般在加大前角時(shí)，可以減小切屑變形，減少切屑和前刀面的摩擦，沈陽第一機(jī)床廠使切削力降低，切削起來很輕快。增大前角還可以使車刀前刀面上承受切削力的位置后移，改善刀刃受力情況的同時(shí)還可以抑制積屑瘤的產(chǎn)生。減小前角可增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，但切屑變形和切削力都會(huì)增大。前角的選擇主要根據(jù)以下原則：
    (1)加工塑性材料時(shí)，前角應(yīng)取較大值；加工脆性材料時(shí)，應(yīng)選用較小的前角。
    (2)工件材料的強(qiáng)度、硬度較低時(shí)，選用較大的前角；反之，選用較小的前角。
    (3)刀具材料堅(jiān)韌性好時(shí)前角應(yīng)選大些(如高速鋼車刀)；刀具材料堅(jiān)韌性差時(shí)前角應(yīng)選小些(如硬質(zhì)合金車刀)。
    (4)粗加工和斷續(xù)切削時(shí)應(yīng)選較小的前角；精加工時(shí)應(yīng)選較大的前角。
    (5)機(jī)床、夾具、工件、刀具系統(tǒng)剛性差時(shí)應(yīng)選較大的前角。
    2．后角(αc)的選擇
    后角與車刀強(qiáng)固有直接關(guān)系。后角大，相對(duì)的摩擦可以減少，加工中心車削時(shí)較輕快，車刀的磨損也比較慢。但后角選得過大，車刀的楔角會(huì)顯著減小，使車刀的強(qiáng)度大大降低，容易崩刃；同時(shí)車刀刀刃的散熱條件變差，磨損加劇。后角的選擇主要根據(jù)以下原則：
    (1)加工硬度高、機(jī)械強(qiáng)度大及脆性材料時(shí)，應(yīng)選較小的后角。沈陽第一機(jī)床廠加工硬度低、機(jī)械強(qiáng)度小及塑性材料時(shí)，應(yīng)選較大的后角。
    (2)粗加工時(shí)應(yīng)選取較小后角，精加工時(shí)應(yīng)選取較大后角。采用負(fù)前角車刀時(shí)，后角應(yīng)選大些。
    (3)工件與車刀的剛性差時(shí)應(yīng)選較小的后角。
    (4)高速車削時(shí)，應(yīng)選較小的后角。
    3．主偏角(κr)的選擇
    主偏角是一個(gè)重要的角度，它對(duì)車刀的耐用度有很大的影響。它的變化直接影響到切削厚度o<與切削寬度《J。的大小(圖2—19)。增大主偏角，切削厚度增大，切削寬度減小，加工中心切屑容易折斷。相反，減小主偏角時(shí)，切削刃單位長度上的負(fù)荷減輕，由于主切削刃工作長度增長，沈陽第一機(jī)床廠刀尖角增大，改善了刀具散熱條件，提高了刀具的耐用度。改變主偏角的大小，可改變徑向力F，和軸向力F，的大小。主偏角增大時(shí)，廠減小，不易產(chǎn)生震動(dòng)。常用的車刀主偏角有45‘、60‘、75‘、90‘幾種。主偏角的選擇主要根據(jù)以下幾點(diǎn)原則：
    (1)工件材料越硬，應(yīng)選取較小的主偏角。
    (2)剛性差的工件(如細(xì)長軸)應(yīng)選較大的主偏角，減小徑向切削分力。
    (3)在機(jī)床、夾具、工件、刀具系統(tǒng)剛性較好的情況下，主偏角應(yīng)盡可能選小一些。
    4．副偏角(κr´)的選擇
    較小的副偏角可顯著地減少車削后的殘留面積，加工中心減小工件的表面粗糙度。但是減小副偏角會(huì)增加切削面積，容易引起振動(dòng)，只有當(dāng)工件、車刀、沈陽第一機(jī)床廠夾具和機(jī)床有足夠的剛性時(shí)，才能取較小的副偏角。有時(shí)為了得到光潔的工件表面，采用寬刃大走刀來進(jìn)行精車，如果進(jìn)給量小于刀刃寬度那么它的副偏角就等于零。副偏角的選取主要根據(jù)以下原則：
    (1)工件、車刀、夾具及機(jī)床系統(tǒng)的剛性好，可選較小的副偏角。
    (2)精加工刀具應(yīng)選較小的副偏角。
    (3)加工高硬度材料或斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)選較小的副偏角，以提高刀尖強(qiáng)度。
    5．刃傾角的選擇
    刃傾角是一個(gè)重要的角度，它與切屑流向及刀具的強(qiáng)度有密切的關(guān)系。當(dāng)刃傾角為正值時(shí)，切屑流向工件待加工表面；當(dāng)刃傾角為負(fù)值時(shí)，切屑流向工件已加工表面；當(dāng)刃傾角為零時(shí)，加工中心切屑基本上垂直于主切削刃方向卷曲流出或呈直線狀排出。刃傾角為負(fù)值時(shí)，刀尖位于主切削刃的最低點(diǎn)。沈陽第一機(jī)床廠切削時(shí)離刀尖較遠(yuǎn)的切削刃先接觸工件，而后逐漸切人。這樣可使刀尖免受沖擊，車削平穩(wěn)，有利于保護(hù)刀尖，提高刀具的耐用度。刃傾角的選擇主要根據(jù)以下幾點(diǎn)原則：
    (1)一般粗車時(shí)(指工件圓整、被切層均勻)，選取稍偏于負(fù)值的刃傾角(0°—-3°)；精車時(shí)，應(yīng)選取負(fù)值的刃傾角(-3°—-    8°)。    
    (2)強(qiáng)力車削時(shí)，選取負(fù)值的刃傾角(-5°—-10°)；沖擊負(fù)荷大的斷續(xù)車削時(shí)，應(yīng)選取較大負(fù)值的刃傾角(-10°以上)。
    (3)加工高硬材料時(shí)，應(yīng)選取負(fù)值的刃傾角，以提高刀尖強(qiáng)度。
    6．過渡刃的選擇
    過渡刃的作用主要是提高刀尖強(qiáng)度和改善散熱條件。車削時(shí)，刀尖處的主副切削刃都參加切削，切削力和切削熱最集中，溫度最高，因此刀尖處的磨損最為嚴(yán)重。加工中心而當(dāng)?shù)都馓幠ビ羞^渡刃后，就能顯著改善刀尖處的切削性能，提高車刀的耐用度。過渡刃的形狀有直線形和圓弧形沈陽第一機(jī)床廠(即刀尖圓弧半徑r()兩種，前者因呈直線形，其偏角(／c。)大小通常均取主偏角(c。)值的一半左右，過渡刃長度為0.5—2mm。而后者不但能提高車刀的耐用度，還可減少車削后的殘留面積，降低工件已加工表面粗糙度；但刀尖圓弧半徑r《不宜過大，加工中心否則會(huì)引起振動(dòng)。

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