精加工时车刀刀尖位置分析
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车刀各部位名称及功能日期:2009-9-28 来源:刀网[大中小]车刀属于单锋刀具,因车削工作物形状不同而有很多型式,但它各部位的名称及作用却是相同的。
一支良好的车刀必须具有刚性良好的刀柄及锋利的刀锋两大部份。
车刀的刀刃角度,直接影响车削效果,不同的车刀材质及工件材料、刀刃的角度亦不相同。
车床用车刀具有四个重要角度,即前间隙角、边间隙角、后斜角及边斜角。
1 前间隙角自刀鼻往下向刀内倾斜的角度为前间隙角,因有前间隙角,工作面和刀尖下形成一空间,使切削作用集中于刀鼻。
若此角度太小,刀具将在表面上摩擦,而产生粗糙面,角度太大,刀具容易发生震颤,使刀鼻碎裂无法光制。
装上具有倾斜中刀把的车刀磨前间隙角时,需考虑刀把倾斜角度。
高速钢车刀此角度约8~10度之间,碳化物车刀则在6~8度之间。
2 边间隙角刀侧面自切削边向刀内倾斜的角度为边间隙角。
边间隙角使工作物面和刀侧面形成一空间使切削作用集中于切削边提高切削效率。
高速钢车刀此角度约10~12度之间。
3 后斜角从刀顶面自刀鼻向刀柄倾斜的角度为后斜角。
此角度主要是在引导排屑及减少排屑阻力。
切削一般金属,高速钢车刀一般为8~16度,而碳化物车刀为负倾角或零度。
4 边斜角从刀顶面自切削边向另一边倾斜,此倾斜面和水平面所成角度为边斜角。
此角度是使切屑脱离工作物的角度,使排屑容易并获得有效之车削。
切削一般金属,高速钢车刀此角度大约为10~14度,而碳化物车刀可为正倾角也可为负倾角。
5 刀端角刀刃前端与刀柄垂直之角度。
此角度的作用为保持刀刃前端与工件有一间隙避免刀刃与工件磨擦或擦伤已加工之表面。
6 切边角刀刃前端与刀柄垂直之角度,其作用为改变切层的厚度。
同时切边角亦可改变车刀受力方向,减少进刀阻力,增加刀具寿命,因此一般粗车时,宜采用切边角较大之车刀,以减少进刀阻力,增加切削速度。
7 刀鼻半径刀刃最高点之刀口圆弧半径。
刀鼻半径大强度大,用于大的切削深度,但容易产生高频振动。
精加工时车刀刀尖是否应该严格对中心无锡技师学院——胡玉珊我们车削加工人员都知道:“车工一把刀”。
这句话是说明车刀对车工的重要性。
它这句话里含有以下几个方面的意思:①选刀;②磨刀;③装刀;④选择切削用量进行加工——用刀;⑤护刀。
即关键在使用好一把刀,这里面每一点都涉及了较大的知识点,任何一点稍有不慎就会引起加工精度下降或其他诸如生产效率下降等问题!这里需要说明的是第三点:装刀——它最不容易引起人们注意。
可是在精车外圆时,我们在安装车刀时,不但要注意刀具的伸出长度与刚性能否满足加工需要外,也要考虑刀具的安装角度是否合理,同时还要满足刀尖严格对准工件的旋转中心这个问题。
为什么要车刀刀尖要严格对准机床的旋转中心呢?我们大多数人都有这样的实践经验:"车外圆时,车刀刀尖稍高于机床的旋转中心比较好"。
他们理解为:粗车时的目的就是尽量快地去除加工余量,其加工精度一般要求不高,为此我们要增加刀头的强度,加大切削用量来提高生产效率,同时还要保证刀具耐用度,延长刀具的寿命等好处,而所有这些,只要刀尖稍高于机床旋转中心就可达到上述目的,因此潜意识中这句话已经根深蒂固了,可是在对精加工外圆时车刀是否应该严格对准机床的旋转中心这个问题上,多数人却没有去深考虑!在《高级车工技能训练》一书中也提到:精车外圆时车刀刀尖不能高于工件的旋转中心,可以稍微低于工件的旋转中心,但低于尺寸不能超过工件直径的三十分之一。
这句话一方面说明刀尖高中心会因后刀面与已加工表面间的摩擦增大会引起表面粗糙度质量下降;另一方面也说明车刀低于机床的旋转中心时,还可以减少工件的表面粗糙度,所以是可行的。
然而车刀刀尖不对准机床的旋转中心,却会产生一定的尺寸误差。
这个尺寸误差我们可以通过下面简单的一个车削剖面图来说明。
由图可知:有大、小外圆各一个,其中大D为待加工外圆直径尺寸,小d为已加工外圆直径尺寸,并且有AB长度大于CD长度。
刀尖高于旋转中心AE尺寸,直径由D车到d时,测量计算即进给(D-d)/2等于图上CD长尺寸。
关于对车刀几何参数的选择分析【摘要】刀具的几何参数对切削过程中的金属切削变形、切削力、切削温度、工件的加工质量及刀具的磨损都有显著的影响。
选择合理的刀具几何参数,可使刀具潜在的切削能力得到充分发挥,降低生产成本,提高切削效率。
【关键词】车刀;几何参数;选择车刀刃磨水平的高低直接关系到产品的生产效率、加工质量、设备能耗和产品成本,甚至关系到操作者的人身安全,也反映出操作者对加工主体的特性和切削用量的灵活应变能力。
合理选择车刀的几何参数是决定刃磨质量的关键,其主要体现于对车刀角度和前面形状的合理选择。
两者既相互依赖又相互制约,一把车刀不能只有一个角度,如果只有一个角度选择合理,它的切削效果也不一定理想,操作者必须根据工件材料、车刀材料、切削用量,以及工件、车刀、夹具和车床的刚性等各方面因素,全面分析,找出切削过程中的主要矛盾,合理选择车刀的角度和前面形状。
刀具几何参数包含切削刃的形状、切削区的剖面形式、刀面形式和刀具几何角度四个方面,这里主要讨论刀具几何角度的合理选择,即前角、后角、副后角、主偏角、副偏角及刃倾角的合理选择。
1.前角的选择前角r0是车刀切削部分的一个最主要的角度,车刀是否锋利主要取决于前角的大小。
一般增大前角时可以减小切削变形,减小切屑和前刀面的摩擦,使切削力降低,加工起来很轻快。
增大前角还可以使前刀面上承受切削力的位置后移,改善切削刃受力情况,同时还可以抑制积屑瘤的产生。
减小前角可增强刀尖强度,但切削变形和切削力都会增大。
前角的选择主要遵循以下原则:(1)加工塑性材料时,前角应取较大值;加工脆性材料时,应选用较小的前角;(2)工件材料的强度、硬度较低时,选用较大的前角;反之,选用较小的前角;(3)刀具材料韧性好时,前角应选大些,如高速钢车刀;刀具材料韧性差时,如硬质合金车刀;(4)粗加工和断续切削时应选较小的前角,横加工时应选较大的前角;(5)车床一夹具一工件—刀具系统刚度差时,应选较大的前角。
OCCUPATION952012 08案例C ASES浅谈车削外圆时如何保证尺寸精度文/郝灵波 王利利车削外圆尺寸的精确度是车工操作者基本功的最好体现,但要想在每次加工时都能精确掌握外圆的尺寸精度,没有熟练的基本功是不行的,怎样才能快速提高车工操作者车削外圆的技能呢?下面介绍几种车削方法。
一、利用对刀保证尺寸精度《高级车工技能训练》一书提到:精车外圆时车刀刀尖不能高于工件的旋转中心,要求对准中心,也可以稍微低于工件的旋转中心,但低于中心的尺寸不能超过工件直径的三十分之一。
这一方面说明刀尖高于中心会因后刀面与已加工表面间的摩擦增大而引起表面粗糙度质量下降,另一方面也说明车刀低于机床的旋转中心时,会使车刀的前角减小,使车刀的后角增大,从而减少车刀后刀面与工件已加工表面的摩擦,降低表面粗糙度。
表面粗糙度降低了,相对来讲尺寸精度就更容易保证了。
笔者经过实际加工经验总结得出,在车削外圆对刀时,车刀刀尖低于工件的旋转中心要比车刀刀尖对准工件的旋转中心时效果更好,特别是对于加工直径较小的工件尤为突出。
二、选择车刀、加工速度保证加工精度在实际车削过程中,我们通常采用90º硬质合金车刀进行高速车削以及采用高速钢低速车削的方法来保证外圆尺寸的加工精度。
1.采用90°硬质合金车刀高速车削外圆采用90º硬质合金车刀高速车削外圆,刀具如图1所示。
通常采用高的切削速度V c>120m/min,小的进给量f =0.1mm/r和较小的背吃刀量a p=0.2~0.3mm;这种加工方式可以保证工件有较小的表面粗糙度。
具体在加工时可以采用试切、试测的方法。
(1)试切削的目的是为了控制切削深度,保证工件的加工尺寸。
车刀进刀后做纵向移动2mm左右时,停止进刀。
纵向快退,然后停车测量。
如尺寸符合要求,就可继续车削;如尺寸还大,可摇动中滑板加大切削深度;若尺寸过小,则应减小切削深度。
通过试切削调节好切削深度便可正常切削。
数控车刀的几何参数一、刀具几何参数刀具的切削性能主要是由刀具材料的性能和刀具几何参数两方面决定的。
刀具几何参数的选择是否合理对切削力、切削温度及刀具磨损有显著影响。
选择刀具的几何参数要综合考虑工件材料、刀具材料、刀具类型及其他加工条件(如切削用量、工艺系统刚性及机床功率等)的影响。
刀具组成部分如图1-1所示。
图1-1主偏角κr——主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。
刃倾角λs——在切削平面ps内,主切削刃与基面pr的夹角。
还有:副前角γoˊ、副后角αoˊ、副偏角κrˊ、副倾角λsˊ图1-2二、刀具几何参数对加工精度的影响在数控加工中,为降低加工工件表面粗糙度,减缓刀具磨损、提高刀具使用寿命、选择适宜的切削力等因素,通常车刀会存在刀尖圆弧半径r,主偏角kr,车刀刀尖距零件中心高的偏差等刀具几何参数的影响,必定引起被加工零件的轴向尺寸误差和径向尺寸误差由此使得加工的运行轨迹与被加工零件的形状产生差异。
因被加工零件表面形状各异,所以引起的差异也各不相同。
下面依次分析车削加工各类零件表面形状引起的差异以及采取的措施。
1.车刀刀尖圆弧半径对加工圆柱类零件表面的影响众所周知,被加工零件表面的成形是由车刀与零件表面接触见切点的运行轨迹保证的,对于主偏角kr=90°的车削加工,参见图1.1示,被加工零件表面的轴向尺寸由刀尖圆弧半径点A保证。
图1.1当(D-d)/2=ap>r时,由图可知,由刀尖圆弧半径引起的轴向尺寸变化量△a为△a=b-a=r式中:b——零件轴向尺寸;a——实际轴向位移量;r——刀尖圆弧半径.此时,刀具实际轴向位移是长度a为:a=b-△a=b-r(D-d)/2=ap△a=BC=2pp22a-ra2)(r=--par此时,刀具实际轴向位移长度a=b-Δa=22yyarab--对于主偏角KF<90°的车削加工,当完成轴向加工即处于图1.1c位置时,被加工零件的已加工表面部由车刀刀尖A保证,零件的加工表面由刀具型面AC 和CE形成。
车刀安装的“八大注意事项”,你都知道吗车刀安装注意事项(1)一般情况下,车刀刀尖应与车刀工件轴线等高,粗加工和车削大直径工件时,刀尖适当略高于工件轴线:精加工时刀尖适当略低于工件轴线,但在精加工圆锥、圆弧轮廓时,车刀刀尖应严格与车刀工件轴线等高。
(2)车削细长轴时,在有跟刀架或中心架支撑时,为了使刀尖顶紧工件,刀具适当向右偏移安装,形成略小于90的主偏角。
以产生一定的径向力,使细长轴压紧在跟刀架的支柱上,避免轴跳动;在没有使用车刀刀杆跟刀架或中心架支撑时,刀具适当向左安装,以形成略大于90的主偏角,以使径向切削力尽量小。
(3)车刀的探出长度不宜太长,以防止因刚度差引起切削振动,从而带来诸如:工件表面粗糙、振动、扎刀、打刀等一系列问题。
一般,车刀的探出长度不超出刀杆高度的1.5倍,在其他刀具或刀架不与顶尖、尾座或工件碰撞或干涉时,刀具的装夹尽量探出最短为好,如果在切削位置刀具探出长度尽量短时,导致其他刀具或刀架与顶尖、尾座中心架发生干涉时,可以调换安装位置或顺序。
(4)刀杆的底部要平整。
使用垫片时,垫片要平整。
垫片的前端应对齐,垫片数量一般不超过z片。
(5)车刀安装要牢固。
一般使用2个螺钉交替拧紧固定,紧固后再次检测刀尖与工件轴线的高低。
(6)使用机夹可转位刀具时,刀片和垫片要擦拭干净,使用螺钉固定刀片时,拧紧的力要适宜。
(7)车削螺纹时,螺纹刀尖角的中分线应该与工件轴线严格垂直。
可以使用螺纹对刀板和万能角度尺完成对刀。
(8)严格禁止用手代替工具从事危险加工和生产作业;严格禁止操作旋转类设备带手套!欢迎大家在评论处补充你认为文章中有解释不对或欠缺的部分,这样下一个阅读的人就会学到更多,你知道的正是大家需要的。
车刀角度对切削加工的影响(以车削为例)大前角刃口锋利,切屑变小,切削力小,切削轻快。
但易产生崩刃。
后角作用主要是减少后刀面和过渡表面之间的摩擦。
增大后角可减少摩擦,提高已加工表面质量和刀具使用寿命,并使切削刃锋利。
但是后角过大,楔角减小,降低切削刃的强度,减少散热体积,磨损反而加剧,降低刀具的耐用度。
主偏角影响切削层的形状,切削刃的工作长度和单位切削刃上的负荷。
减少κr,主切削刃单位长度上的负荷减少,刀具磨损小,耐用度提高,使已加工表面粗糙度减小。
较小的主偏角容易形成长而连续的螺旋屑,不利于断屑,因此对切屑控制严格的自动化加工,宜取较大的主偏角。
副偏角影响已加工表面的粗糙度和刀尖强度。
减少κr´,减少表面的粗糙度的数值,还可提高刀具强度,改善散热条件。
过小,会使副切削刃与已加工面的摩擦增加,引起震动,降低表面质量和刀具耐用度。
副偏角的大小主要根据已加工表面粗糙度要求和刀具强度来选择,不引起振动的情况下,尽量取小值。
车刀的角度对加工质量及效率的影响车刀的主要标注角度有以下5个:1.前角2.主后角3.主偏角4.副偏角5.刃倾角根据经验主偏角和副偏角构成刀尖角度,这个角度要根据粗精加工而定,粗加工时由于主要目的是去除大量的余量,所以这个角度可以适当的大一些,以适应大的进给量;精加工时,余量较少,要保证好的表面质量,所以刀尖角度要小,断屑槽要开的深一些,以免切屑流经已加工表面划伤工件表面。
还有刃倾角,负的刃倾角可以保护切削刃,承受大的进给量,反之则可以提高表面质量。
车刀前角对刀具切削性能影响的研究关于前角大小要根据加工工艺和工件材料来选择!1.前角有正前角和负前角之分(还有一种是0度前角多用于石墨加工)2.取正前角的目的是为了减小切屑被切下时的弹性变形和切屑流出时与前面的摩擦阻力,从而减小切削力和切削热,使切削轻快,提高已加工表面的质量。
3.取负前角的目的是在于改善刃部的受力状况和散热条件,提高切削刃强度和耐冲击能力。
《车工工艺与技能训练》练习题1一、填空题:(每空2分,共54分)1、常用的车刀材料有____________和____________两大类。
2、切削用量是衡量切削运动大小的参数,包括____________、____________和__________________。
3、车刀的主要角度有五个,分别是________、_________、_______、_______和________。
其中______是前刀面与基面之间的夹角,当工件材料硬度较低、塑性较好及精加工时,_________取大些,反之取小些。
_________是主后刀面与主切削平面间的夹角。
粗加工时,_________一般取60~80,精加工时,_______可取100~120。
主偏角是主切削平面与假定工作平面间的夹角,也即主切削平面与_______方向的夹角。
增大主偏角,使进给力加_______,利于消除振动,但刀具磨损加快,散热条件变差。
一般在450~900之间选取。
_______是副切削刃与进给运动反方向之间的夹角,减小_______,可以减小工件表面的粗糙度值。
刃倾角是主切削刃与基面间的夹角,刃倾角的主要作用是控制_______的排出方向。
4、机床的型号是机床产品的代号,用以简明地表示机床的类别、主要技术参数和结构特性等。
按照我国1994年国家标准局颁布的“金属切削机床型号编制方法” GB/T15375—1994要求由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的规律排列组成。
试说明下列机床类代号所表示的机床:C_________、X_________、M_________、T_________、Z_________、B___________。
CA6140中40的含义____________二、选择题:(每题3分,共30分)1、进给箱的功用是把交换齿轮箱传来的运动,通过改变箱内滑移齿轮的位置,变速后传给丝杠或光杠,以满足( )和机动进给的需要。
//复习思考题33-1车刀刀尖圆弧半径补偿有何意义。
数控车床按刀尖对刀,但车刀的刀尖总有一段小圆弧,所以对刀时刀尖的位置是假想刀尖P。
编程时按假想刀尖轨迹编程(即工件的轮廓与假想刀尖P重合),而车削时实际起作用的切削刃是圆弧切点A,B,这样就会引起加工表面的形状误差。
采用刀具半径补偿功能后可按工件的轮廓线编程,数控系统会自动计算刀心轨迹并按刀心轨迹运动,从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状的影响。
3-2在数控车床上如何对刀?在数控加工生产实践中,常用的对刀的方法有找正法对刀、机外对刀仪对刀、自动对刀等三大类。
在数控车床上常采用找正法对刀中的试切法。
有用G50、G54和直接刀补来找到工件原点位置三种方法。
3-3完成如图3-53所示零件的粗加工循环。
亠120 -100Q0503000 &//G71 P10 Q20 U1.0 W0.5 F0.15;精加工路线是 N10至N20.精加工余量图 3-53O1001; G54 S800 M03; T0101; G00 X110. Z5.; G71 U3.0 R1.5;程序名坐标系设定,主轴正转,转速 800r/mi n选择1号刀1号刀补快速定位到循环起点(110,5)调用外圆粗加工循环 G71,切深3mm ,退刀 量 1.5mm//3-4 编写如图3-54所示工件的加工程序。
一、工艺分析此零件的车削加工包括车端面、倒角、外圆、圆弧过渡面、切槽加工、螺纹加工 和切断。
1.选择刀具。
根据加工要求需选用三把刀:1号刀车外圆,2号刀切槽,刀刃宽3 mm , 3号刀车螺纹。
(2 )工艺路线 首先粗、精车削外形,然后进行切槽加工,再车螺纹,最后切断。
(3)确定切削用量粗车外圆:主轴转速为S600r/min ,进给速度为F0.15 mm/r ;精车外圆:主轴转速为 S1000r/min ,进给速度为 F0.05 mm/r 。
为F0.15 mm/r ;车螺纹:主轴转速为(4 )数值计算螺纹大径:D 大=D 公称-0.1 X 螺距=(60-0.1 X 5) 螺纹小径:D 小=D 公称-1.3 X 螺距=(60-1.3 X 5)0.5mm ,粗加工进给量 0N10 G00 X0.; 精加工路线第一段,沿X G01 Z0; 切削进给到z0 X35.; 平端面 Z-30.; 切削0 35外圆 X55. Z-50.; 切削锥面 Z-65.;切削0 55外圆 G02 X85. Z-80. R15.; 切R15圆弧 G01 X100. Z-100.; 切锥面N20 Z-120.;精加工路线最后一段,切0 G00 X100. Z100.; 快速返回到(100, 100) M30;程序结束100外圆轴进给到零件中心. _____ Z0 ______-「 35S口LL切槽:主轴转速 S300 r/min ,进给速度S200 r/min 。
车刀的几何角度及选择原则newmaker为了决定车刀刃口的锋利程度及其在空间的位置,必须建立一个坐标系,该坐标系由三个基准平面构成。
下面以外圆车刀为例,介绍车刀的几何角度。
如图所示。
基面:过主切削刃选定点的平面,此平面在主切削刃为水平时包含主刀刃并与车刀安装底面即水平面平行,此平面主要作为度量前刀面在空间位置的基准平面。
切削平面:过主切削刃选定点与主切削刃相切,并与基面相垂直的平面。
此平面主要作为度量主后刀面在空间位置的基准面。
主剖面:过主切削刃选定点并同时垂直于基面和主切削平面的平面。
(1)、前角γ0 前刀面与基面的夹角,在主剖面中测量。
前角的大小影响切削刃锋利程度及强度。
增大前角可使刃口锋利,切削力减小,切削温度降低,但过大的前角,会使刃口强度降低,容易造成刃口损坏。
取值范围为:-8°到+15°。
选择前角的一般原则是:前角数值的大小与刀具切削部分材料、被加工材料、工作条件等都有关系。
刀具切削部分材料性脆、强度低时,前角应取小值。
工件材料强度和硬度低时,可选取较大前角。
在重切削和有冲击的工作条件时,前角只能取较小值,有时甚至取负值。
一般是在保证刀具刃口强度的条件下,尽量选用大前角。
如硬质合金车刀加工钢材料时前角值可选5°-15°。
(2)、主后角α0 主后刀面与切削平面间的夹角,在主剖面中测量。
其作用为减小后刀面与工件之间的摩擦。
它也和前角一样影响刃口的强度和锋利程度。
选择原则与前角相似,一般为0到8°。
(3)、主偏角κ r 主切削刃与进给方向间的夹角,在基面中测量。
其作用体现在影响切削刃工作长度、吃刀抗力、刀尖强度和散热条件。
主偏角越小,吃刀抗力越大,切削刃工作长度越长,散热条件越好。
选择原则是:工件粗大刚性好时,可取小值;车细长轴时为了减少径向切削抗力,以免工件弯曲,宜选取较大的值。
常用在15°到90°之间。
(4)、副偏角κ 'r 副切削刃与进给反方向间的夹角,在基面中测量。
车刀角度的选择一,车刀的安装位置对车刀角度的影响。
,车刀装得高于或低于中心时对车刀角度的影响。
1.当刀尖对准工件中心安装时前角与后角不变。
2.当刀尖装得高于工件中心时,前角增大,后角减小。
3.当刀尖装得低于工件中心时,前角减小,后角增大。
车内孔时,刀尖的三种安装位置,除当刀尖对准工件中心安装时车刀前角后角不变,其余两种情况,对车刀前角的影响,均与车外圆时相反。
,车刀装得歪斜对车刀角度的影响,车刀装的偏斜会使车刀的主偏角和副偏角发生变化经。
1.当刀杆装的与工件垂直时,主偏角与副偏角不改变。
2.当刀杆装的向右歪斜时,则主偏角增大,副偏角减小。
3.当刀杆装的向左歪斜时,则主偏角减小,副偏角增大。
车削圆锥时,刀杆装的与工件圆锥母线垂直,否则主偏角也会发生变化,影响加工质量。
螺纹车刀如果装得不正,就会引起螺纹牙型半角误差。
切断刀如果装得不正,就会使切断面凹凸不平,甚至断刀。
精车刀装得不正会影响工件的表面粗糙度。
,进给运动对车刀角度的影响,车削时除工件做旋转运动外,车刀还必须做直线运动,这两个运动合成螺旋运动。
在横向车削时,车刀按一定大小的走刀量进给,刀尖在工件的端面上的运动轨迹是阿基米德螺旋线,刀具愈近工件中心或走刀量愈大时,螺旋线愈倾斜,跟螺旋线始终相切的切削平面位置也随之变化,车刀工作时的实际后角减小,前角增大。
在纵向车削时,由于车刀刀尖在工件上的运动轨迹是一条螺旋线,跟螺旋线相切的切削平面位置也随之倾斜,所以也影响刀具的实际工件角度,因此车刀工件时的实际工件角度:Γ0i=τ0+ττ式中τ——螺旋角f——进给量,mm/rD——工件直径mm.一般车削时,走刀量较小,由于进给运动所引起的τ值可以忽略不计,但当车削大螺距螺纹时或多头螺纹时, τ值较大,在刃磨刀具时应考虑,它对工件角度的影响.二,刀具切削部分的几何参数的选择。
1,前角的选择1.前角的作用。
1,加大前角,刀具锋利,减少切屑变形,降低切削力,和切削热,但前角过大影响刀具的强度。
车刀的主要角度及其作用车刀的主要角度有前角(γ0)、后角(α0)、主偏角(Kr)、副偏角(Kr’)和刃倾角(λs)。
为了确定车刀的角度,要建立三个坐标平面:切削平面、基面和主剖面。
对车削而言,如果不考虑车刀安装和切削运动的影响,切削平面可以认为是铅垂面;基面是水平面;当主切削刃水平时,垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面。
(1)前角γ0在主剖面中测量,是前刀面与基面之间的夹角。
其作用是使刀刃锋利,便于切削。
但前角不能太大,否则会削弱刀刃的强度,容易磨损甚至崩坏。
加工塑性材料时,前角可选大些,如用硬质合金车刀切削钢件可取γ0=10~20,加工脆性材料,车刀的前角γ0应比粗加工大,以利于刀刃锋利,工件的粗糙度小。
(2)后角α0在主剖面中测量,是主后面与切削平面之间的夹角。
其作用是减小车削时主后面与工件的摩擦,一般取α0=6~12°,粗车时取小值,精车时取大值。
(3)主偏角Kr在基面中测量,它是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角。
其作用是:1)可改变主切削刃参加切削的长度,影响刀具寿命。
2)影响径向切削力的大小。
小的主偏角可增加主切削刃参加切削的长度,因而散热较好,对延长刀具使用寿命有利。
但在加工细长轴时,工件刚度不足,小的主偏角会使刀具作用在工件上的径向力增大,易产生弯曲和振动,因此,主偏角应选大些。
车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种,其中45°多。
(4)副偏角Kr’在基面中测量,是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。
其主要作用是减小副切削刃与已加工表面之间的摩擦,以改善已加工表面的精糙度。
在切削深度ap、进给量f、主偏角Kr相等的条件下,减小副偏角Kr’,可减小车削后的残留面积,从而减小表面粗糙度,一般选取Kr′=5~15°。
(5)刃倾角入λs在切削平面中测量,是主切削刃与基面的夹角。
其作用主要是控制切屑的流动方向。
车刀刀尖对准工件中心方法
车刀刀尖对准工件中心的方法主要有以下几种:
1. 视觉对准法:通过肉眼观察车刀刀尖相对于工件中心的位置。
这种方法适用于工件较大、对精度要求不高的情况。
2. 瞄准器对准法:在车床上安装一个瞄准器,通过对准器上的准星与工件中心对齐,来调整车刀刀尖的位置。
3. 光电对准法:使用光电传感器或激光对准仪,通过检测光线的反射或传输来确定车刀刀尖与工件中心的位置。
4. 触发式对准法:在车刀刀尖上安装一个触发器,通过接触工件表面产生一个信号来确定车刀刀尖与工件中心的位置。
5. 辅助工具对准法:使用辅助对准工具,如中心孔、中心钻等,将其与车刀刀尖对准,然后将工件放置在该辅助工具上。
不同的方法适用于不同的情况,选择合适的方法可以提高车刀刀尖与工件中心的准确度和精度。
精加工时车刀刀尖是否应该严格对中心我们车削加工人员都知道:“车工一把刀”。
这句话时说明车刀对车工的重要性。
它这句话里含有以下几个方面的意思:①选刀;②磨刀;③装刀;④选择切削用量进行加工——用刀;⑤护刀。
即关键在使用好一把刀,这里面每一点都涉及了较大的知识点,任何一点稍有不慎就会引起加工精度下降或其他诸如生产效率下降等问题!这里需要说明的是第三点:装刀——它最不容易引起人们注意。
可是在精车外圆时,我们在安装车刀时,不但要注意刀具的伸出长度与刚性能否满足加工需要外,也要考虑刀具的安装角度是否合理,同时还要满足刀尖严格对准工件的旋转中心这个问题。
为什么要车刀刀尖要严格对准机床的旋转中心呢?我们大多数人都有这样的实践经验:"车外圆时,车刀刀尖稍高于机床的旋转中心比较好"。
他们理解为:粗车时的目的就是尽量快地去除加工余量,其加工精度一般要求不高,为此我们要增加刀头的强度,加大切削用量来提高生产效率,同时还要保证刀具耐用度,延长刀具的寿命等好处,而所有这些,只要刀尖稍高于机床旋转中心就可达到上述目的,因此潜意识中这句话已经根深蒂固了,可是在对精加工外圆时车刀是否应该严格对准机床的旋转中心这个问题上,多数人却没有去深考虑!
在《高级车工技能训练》一书中也提到:精车外圆时车刀刀尖不能高于工件的旋转中心,可以稍微低于工件的旋转中心,但低于尺寸不能超过工件直径的三十分之一。
这句话一方面说明刀尖高中心会因后刀面与已加工表面间的摩擦增大会引起表面粗糙度质量下降;另一
方面也说明车刀低于机床的旋转中心时,还可以减少工件的表面粗糙度,所以是可行的。
然而车刀刀尖不对准机床的旋转中心,却会产生一定的尺寸误差。
这个尺寸误差我们可以通过下面简单的一个车削剖面图来说明。
由图可知:有大、小外圆各一个,其中大D为待加工外圆直径尺寸,小d为已加工外圆直径尺寸,并且有AB长度大于CD长度。
刀尖高于旋转中心AE尺寸,直径由D车到d时,测量计算即进给(D-d)/2等于图上CD长尺寸。
而刀尖从A点进给(D-d)/2尺寸时,其刀尖并没有落在B点,而是落在AB上的F点,AF长度等于CD 长度,即实际上已加工外圆直径还大于d,具体误差多少这与刀尖高于工件旋转中心尺寸AE和切削深度(D-d)/2和工件外径尺寸的大小有关,还与后角的大小等许多要素有关,书上有公式可以计算。