在金属切削过程中,刀具与工件的相互作用至关重要。而刀具的角度,则是决定刀具切削部分形状的关键因素。
通过观察刀具的切削部分,我们可以更深入地了解其构造和工作原理。
首先,车刀的切削部分由几个重要的面和刃组成,包括前刀面、主后刀面、副后刀面,以及主切削刃、副切削刃和刀尖。这些部分共同协作,确保切削过程的顺利进行。
为了更精确地描述和测量车刀的几何角度,我们引入了三个辅助平面:切削平面、基面和正交平面。这些平面为刀具角度的定义和测量提供了基准。
在基面的基础上,我们可以进一步探讨车刀的主要几何角度,如前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。这些角度的选择对刀具的性能和使用寿命有着至关重要的影响。
通过合理地调整这些角度,我们可以优化刀具的切削效果,提高加工效率,同时延长刀具的使用寿命。
这三个坐标平面相互垂直,构成了一个空间直角坐标系,为我们提供了全方位的角度测量和参考。
接下来,我们深入探讨这些几何角度的选择原则。首先是前角,它的大小需要权衡刀头的坚固性和锋利性。根据加工材料的硬度和加工性质来综合考虑前角的取值。
值得注意的是,前角通常是通过在车刀上刃磨排屑槽来获得的。排屑槽不仅有助于折断切屑,还能控制切屑的流出方向,保持加工表面的精度,同时降低切削抗力,延长刀具寿命。
后角的选择也需要考虑加工性质和材料硬度。在精加工时,为了获得更好的表面质量,后角通常取较大值;而在粗加工时,为了增强刀头的坚固性,后角则取较小值。
主偏角的选择则主要受到车削工艺系统刚性的影响。在刚性好的情况下,可以取较小的主偏角以提高刀具寿命和改善加工条件。同时,加工工件的几何形状也是选择主偏角时需要考虑的因素之一。
副偏角的选择则更多地依赖于车刀、工件和夹具的刚性以及加工性质。在刚性足够的情况下,可以减小副偏角以提高加工精度;而在粗加工时,为了更好地排屑和散热,副偏角可取稍大一些。
最后,刃倾角的选择主要根据加工性质来确定。在粗加工时,为了减小工件对车刀的冲击,刃倾角通常取非正值;而在精加工时,则可以取正值以优化切削效果。刃倾角一般在一定的范围内选取,以确保刀具的稳定性和耐用性。
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