硬質合金切削刀具工作角度

硬質合金切削刀具安裝位置、切削合成運動方向的變化,都會引起硬質合金切削刀具工作角度的變化。因此研究切削過程中的刀具角度,必須以硬質合金切削刀具與工件的相對位置、相對運動為基礎建立參考系,這種參考系稱工作參考系。用工作參考系定義的刀具角度稱工作角度。

硬質合金切削刀具工作參考系
硬質合金切削刀具工作參考系可參閱下圖。其定義如下:

硬質合金切削刀具工作參考系
切削刀具工作參考系

(1)工作基面pre通過切削刃選定點垂直於合成切削速度方向的平面。

(2)工作切削平面pse通過切削刃選定點與切削刃相切,且垂直於工作基面的平面。該平面包含合成切削速度方向。

(3)工作正交平面poe通過切削刃選定點,同時垂直於工作切削平面與工作基面的平面。

硬質合金切削刀具工作角度

硬質合金切削刀具工作角度的定義與標注角度類似,它是前、後面與工作參考系平面的夾角。刀具工作角度的標注符號分別是:γoe、ɑoe、Kre、λse、γfe、ɑfe、γpe、ɑpe。

硬質合金切削刀具安裝對刀具工作角度的影響

1.刀柄偏斜對工作主、副偏角的影響

如下圖所示,車刀隨四方刀架逆時針轉動Ø角後,工作主偏角將增大,工作副偏角將減少。例如精車時可調正Ø=k'r,則車刀工作副偏角k're就等於0°了。

2.切削刃安裝高低對工作前、後角的影響

如下圖所示,車刀切削刃選定點A高於工件中心h時,將引起工作前、後角的變化。不論是因為硬質合金切削刀具安裝引起,還是由於刃傾角引起的,只要切削刃選定點不在工件中心高度上,則A點的切削速度方向就不與刀柄底面垂直。工作參考系平面pse、pre轉動了ε角,工作前角增大ε、後角減小ε。同理,切削刃選定點A低於工件中心時,h值與ε角為負值,將引起工作前角減小、工作後角加大。加工內表面時,情況與加工外表面相反。

硬質合金切削刀具安裝對刀具工作角度的影響
刀柄偏斜 切斷時切削刃高於工作中心對工作前、後角的影響
刀柄偏斜對工作主、副偏角影響 切斷時切削刃高於工作中心對工作前、後角的影響

進給運動對刀具工作角度的影響

1.進給運動方向不平行工件旋轉軸線時對硬質合金切削刀具工作主、副偏角的影響

下圖所示為扳動小拖板車外錐面的情況。由於刀具給方向與工件軸線偏轉了μ角(圓錐半角),從而引起工作主偏角減小,工作副偏角增大。

進給運動對刀具工作角度的影響
進給運動方向 縱車外圓
進給運動方向對工作主、副偏角的影響 縱車外圓時的工作前、後角

2.縱向進給運動對硬質合金切削刀具工作前、後角的影響

縱向進給車外圓時切削合成運動產生的加工表面為阿基米德螺旋線,如上圖所示。過主切削刃上選定點A的加工表面螺旋升角為η。

由於在pf剖面中加工表面傾斜了η角,所以在pf剖面中後角減小了η角,前角增加了η角。

以上討論的硬質合金切削刀具工作角度是單獨考慮一個因素的影響,實際工件中的硬質合金切削刀具可能既有安裝的偏斜或高低的影響,又有進給運動的影響。此時應綜合考慮各項影響的結果,將各項疊加來。

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