车刀的角度.doc

第二章车刀的角度
车刀的组成
车刀角度中的三个辅助平面
车刀的角度作用及其选择
一、车刀的组成
车刀由刀体和刀柄两部分组成，刀体担负切削任务，因此又叫切削部分。刀柄的任务是把车刀装夹在刀架上。如下图2-1：

图2-1
前刀面切屑排出时经过的表面。
后刀面后刀面又分主后刀面和副后刀面。主后刀面是和工件上过渡表面相对的车刀刀面;副后刀面是和工件上已加工表面相对的车刀刀面。
主切削刃前刀面和主后刀面相交的部位，它负担着主要切削任务。
副切削刃前刀面和副后刀面相交的部位，它负担着车刀次要的切削任务。
刀尖主切削刃和副切削刃相交的部位。为提高刀尖的强度，常把刀尖部分磨成圆弧型或着直线型，圆弧或直线部分的刀刃叫过渡刃。
修光刀副切削刃前段近刀尖处的一段平直刀刃叫修光刀。装夹车刀时只有把修光刃与进给方向平行，且修光刃的长度大于进给量时才能起到修光工件表面的作用。

二、车刀角度标注中的三个辅助平面
测量车刀角度的辅助平面，为较准确测量车刀的几何角度，假设了三个辅助平面，即切削平面，基面和截面。如图示2-2：

图2-2
切削平面Ps过车刀主切削刃上一个选定点，并与工件过渡表面相切的平面叫切削平面。
基面Pr过车刀主切削刃上一个选定点，并与该点切削速度方向垂直的平面叫基面。
截面截面有主截面Po和副截面Po´之分。过车刀主切削刃上一个选定点，垂直于过该点的切削平面与基面的平面叫主截面。
切削平面，基面和截面互相垂直，构成一个空间直角坐标系。

三、车刀角度及其选择
如图2-3，车刀各角度都标出：

图2-3
1、前角的选择
前角的作用
前角主要影响车刀的锋利程度，切削力的大小与切削变形的大小。增大前角，则车刀锋利，切削力减小，切削变形小。
影响车刀强度，受力情况和散热条件。前角增大，车刀楔角减小，使刀头强度减小，散热体积减小，从而散热条件变差，易使切削温度升高。
影响加工表面质量。前角增大，刃口锋利，摩擦力小，可避免积屑瘤产生，提高表面质量。
前角正负的确定
正前角：当前刀面与切削平面之间的夹角小于90度时为正前角。
负前角：当前刀面与切削平面之间的夹角大于90度时为负前角。

前角的选择
前角的选择原则是在刀具强度允许的条件下，尽量选取较大的前角。具体选择时，应根据工件的材料，刀具材料，加工性质等因素选取合理的前角。
加工脆性材料或硬度较高的材料时应选较小的前角，加工塑性材料或硬度较低的材料时应选较大的前角。
高速钢材料的车刀前角一般应大于硬质合金材料的车刀前角。
精加工时应选较大的前角，粗加工时应选较小的前角。

2、后角的选择
后角的作用
减小后刀面与过渡表面的摩擦，提高工件的表面质量，延长车刀的表面寿命。
增大后角可使车刀刃口锋利，但后角过大会使楔角减小，易造成车刀强度减小、散热条件变差和磨损加快等不利现象。
后角正负的确定
正后角：当后刀面和基面之间的夹角小于90°时为正后角。
负后角：当后刀面和基面之间的夹角大于90°时为负后角。
后角的选择
粗车时，切削深、进给快，要求车刀有足够的强度，应选择较小的后角。
精车时，为减小后面和工件过渡表面之间的摩擦，保持刃口锋利，应选较大后角。
断续切削或切削力较大时应选取较小的后角。

3、主偏角与副偏角的选择
主偏角的作用
主偏角主要影响车刀的散热条件、影响轴向切削力和径向切削力之比及断屑情况。增大主偏角，车刀散热条件变差，径向力减小而轴向力增大，切削厚度增大易断屑。
主偏角的选择
当工件刚性较差时应选择较大的主偏角；车削细长轴，为减小径向力应选较大主偏角；车削硬度高的工件时应选择较小的主偏角。
副偏角的作用于选择
副偏角主要影响副切削刃和工件已加工表面之间的摩擦，影响车刀强度和工件的表面粗糙度。粗车时应选稍大一点的副偏角，而精车时应选较小的副偏角。

4、刃倾角的选择
刃倾角的正负
刃倾角有正值、零度和负值三种。当车刀尖位于主切削刃最高点时为正值刃倾角；当主切削刃和基面平行时为零度刃倾角；当刀尖位于主切削刃最低点时为负值刃倾角。

刃倾角的作用
控制切削排除的方向当刃倾角为正值时，切屑排向待加工表面；刃倾角为负值时，切屑排向已加工表面；刃倾角为零度时，切屑垂直于主切削刃方向排出。如下图2-4所示：

图2-4
影响刀尖强度和切削的平稳性刃倾角为正值时，刀尖强度小；刃倾角为负值时，不仅刀尖强度大，而且当断续切削时，远离刀尖的切削刃先接触工件，起到保护刀尖作用。刃倾角不等于零度时，主切削刃增长，切削刃逐步接触工件，车刀受的冲击力小，切削平稳。
影响切削前角及刀刃的锋利程度增大刃倾角使切削刃锋利，能切小很薄的金属层。
刃倾角的选择
刃倾角的选择主要由工件材料、刀具材料和加工性质决定。精加工时为避免切削将工件拉毛，应选择正值刃倾角；断续切削或冲击力较大时，应选择负值刃倾角；许多大前角车刀常配合