硬质合金切削刀具工作角度

硬质合金切削刀具安装位置、切削合成运动方向的变化,都会引起硬质合金切削刀具工作角度的变化。因此研究切削过程中的刀具角度,必须以硬质合金切削刀具与工件的相对位置、相对运动为基础建立参考系,这种参考系称工作参考系。用工作参考系定义的刀具角度称工作角度。

硬质合金切削刀具工作参考系
硬质合金切削刀具工作参考系可参阅下图。其定义如下:

硬质合金切削刀具工作参考系
切削刀具工作参考系

(1)工作基面pre通过切削刃选定点垂直于合成切削速度方向的平面。

(2)工作切削平面pse通过切削刃选定点与切削刃相切,且垂直于工作基面的平面。该平面包含合成切削速度方向。

(3)工作正交平面poe通过切削刃选定点,同时垂直于工作切削平面与工作基面的平面。

硬质合金切削刀具工作角度

硬质合金切削刀具工作角度的定义与标注角度类似,它是前、后面与工作参考系平面的夹角。刀具工作角度的标注符号分别是:γoe、ɑoe、Kre、λse、γfe、ɑfe、γpe、ɑpe。

硬质合金切削刀具安装对刀具工作角度的影响

1.刀柄偏斜对工作主、副偏角的影响

如下图所示,车刀随四方刀架逆时针转动Ø角后,工作主偏角将增大,工作副偏角将减少。例如精车时可调正Ø=k'r,则车刀工作副偏角k're就等于0°了。

2.切削刃安装高低对工作前、后角的影响

如下图所示,车刀切削刃选定点A高于工件中心h时,将引起工作前、后角的变化。不论是因为硬质合金切削刀具安装引起,还是由于刃倾角引起的,只要切削刃选定点不在工件中心高度上,则A点的切削速度方向就不与刀柄底面垂直。工作参考系平面pse、pre转动了ε角,工作前角增大ε、后角减小ε。同理,切削刃选定点A低于工件中心时,h值与ε角为负值,将引起工作前角减小、工作后角加大。加工内表面时,情况与加工外表面相反。

硬质合金切削刀具安装对刀具工作角度的影响
刀柄偏斜 切断时切削刃高于工作中心对工作前、后角的影响
刀柄偏斜对工作主、副偏角影响 切断时切削刃高于工作中心对工作前、后角的影响

进给运动对刀具工作角度的影响

1.进给运动方向不平行工件旋转轴线时对硬质合金切削刀具工作主、副偏角的影响

下图所示为扳动小拖板车外锥面的情况。由于刀具给方向与工件轴线偏转了μ角(圆锥半角),从而引起工作主偏角减小,工作副偏角增大。

进给运动对刀具工作角度的影响
进给运动方向 纵车外圆
进给运动方向对工作主、副偏角的影响 纵车外圆时的工作前、后角

2.纵向进给运动对硬质合金切削刀具工作前、后角的影响

纵向进给车外圆时切削合成运动产生的加工表面为阿基米德螺旋线,如上图所示。过主切削刃上选定点A的加工表面螺旋升角为η。

由于在pf剖面中加工表面倾斜了η角,所以在pf剖面中后角减小了η角,前角增加了η角。

以上讨论的硬质合金切削刀具工作角度是单独考虑一个因素的影响,实际工件中的硬质合金切削刀具可能既有安装的偏斜或高低的影响,又有进给运动的影响。此时应综合考虑各项影响的结果,将各项叠加来。

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