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车刀几何参数的综合选择

       2015-04-23 来源:互联网热度:1018评论:0
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    核心提示: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

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。笔者结合多年的教学生产经验及相关理论资料,针对几类车刀的选择和使用情况,论述一下合理选择车刀的几何参数的方法。

1切断刀几何参数的选择

在选择切断刀的几何参数时,应首先考虑保证切削刃足够锋利,在此前提下,再认真地维护其具有足够的强度,所以前角应该作为选择的主要参数,一般高速钢切断刀前角应取20。~25。左右,硬质合金的钢件切断刀前角应取8o~20。左右,硬质合金的铸铁件切断刀前角选取5。~10。左右。在维护车刀强度的问题上,应根据不同的工件材料、切削用量等因素,考虑采取以下方法:

1.1刀杆部分细而长,所以只能取较小的0.5。~1.5。的副偏角和1。~3。的副后角,以增加刀杆的强度。

1.2车刀的切削部分深入工件,切削力和热大量集中在刀尖处,应各磨一个过渡刃,以保证刀尖。

1.3切断刀的切削刃一般较宽,且又深入工件里层,在正面切削力和侧面摩擦力作用下,容易引起振动而打坏刀具,所以主后角选取Z。~5。左右。方面环境场中有用、无用的电磁波辐射能相互干扰日趋严重。另一方面,各种电磁辐射都将影响或污染电磁环境,给人们的生活和健康带来不利因素。在受污染或干扰的电磁环境中,轻则是电子设备不能正常工作,重则危及电子设备及人们的安全。例如,当调频收音机本机振荡辐射正好落人民用导航频段,且共辐射超过限额值时,就可能干扰飞机导航,一旦导航有误就有可能造成飞行事故。又如,生活中因电磁干扰造成的收音机噪声大,电视有“雪花”甚至不能正常收听收看也不足为奇。

电磁辐射与污染众所周知,电磁辐射中的X射线和7射线对人体的危害是较为严重的。它是一种电离辐射,能使空气中的气体分子游离,穿透力很强。无线电波波段中的无线电广播、电视、雷达、微波通讯、微波炉、微波理疗机以及工业设备用电磁辐射,属于非电离辐射,辐射的量子能较小,但在一定功率密度和照射时间的条件下,也会对人产生一定程度的危害。电磁辐射对人体的危害程度,主要决定于电磁辐射的频率,强度和照射时间。一般来说,电磁辐射能量越大,照射时间越长,对人体的影响也就越大。当人体长时间受到过量的电磁辐射后,会出现疲劳、头昏、记忆力衰退和视力下降等现象。

作为物理教师,应当使学生在学习物理知识的过程中,逐步懂得科学与环境生活息息相关的问题。如在指导学生进行有关遥控、遥测及业务无线电通讯等科技活动中,应当教育学生重视电磁环境的保护,遵守当地有关无线电管理部分的管理规定,避免干扰其他无线电波的活动。对家用电器中的电磁辐射,如彩电的X射线保护,微波炉的微波泄漏防护等常识,也应向学生进行适当的教育,以保护学生的视力、脑力等不受影响。最后顺便说一句,多吃新鲜蔬菜、水果,对预防和减轻电磁波伤害大有好处。

1.4切断直径较大的工件时,切断刀的切削刃最好磨成大圆弧形。

1.5切断工件时,因受刀具安装误差和进给误差等因素的影响,平头的切断刀往往容易受侧向切削力的作用而歪斜,此时可以做成具有120。顶角的切断刀使侧向切削力保持平衡来维护刀具稳定。

1.6被切断的材料较硬时,切断刀除了做成120。顶角外,还应在刀刃上磨出负倒楞,以增强刀刃的强度。

1.7被切断的材料特别硬或进行强力切断时,可将刀杆下面加宽呈鱼肚形,以增强刀杆强度。

2淬硬钢车刀几何参数的选择

在选择车削高硬度材料(如淬火钢)的车刀几何参数时,首角应取负值,再配合合适的其它角度,就能顺利地切削了。一般人们要问,前角是负值,这把车刀还算锋利吗?笔者认为,锋利和强度是刀具的一对矛盾,锋利不能被孤立看待。如果用前角为10。~20。的车刀车削淬硬钢,车刀很快就会磨损变钝或崩刃,所以锋利只有在一定的强固条件下,才能发挥作用。但是强度高不是最终目的,强度高是为锋利服务的,其目的是为了更好地发挥锋利的作用。所以必须辩证地看待锋利与强度两者的关系。被切削材料不同,对刀具强度的要求就不同,衡量车刀锋利的标准也就相应不同。例如,切削铝件时,车刀前角磨成25。或30。仍能保持较好的强度,对切削铝件来说这种车刀是锋利的。在车削钢件时,假如也选择这样大的前角,就失去了切削所需要的强度,它的锋利就不能有效地发挥作用,此时前角必须取得小一些。车淬硬钢时,车刀前角应选用负值,为一7。~一8。,这样车刀的锋利才能发挥有效作用。前角决定后,再按以下步骤选择合适的其它切削角度,来进一步增加刀具强度。

2.1刃倾角也取成一7。~一8。 ,以增强刀尖强度。

2.2取较小的后角2。~3。,以增大楔角。

3橡胶辊车刀几何参数的选择在车削橡胶辊时,由于切削力很小,同时工件材料的弹性好,切削变形大,所以选择车刀角度时,可较少考虑车刀的强度要求,而着重考虑车刀的锋利,以减少工件的切削变形,保证工件表面的加工质量。为此,首先应选择较大的前角,若采用硬质合金车刀,前角一般选用40。~50。左右。此外,选择其它角度时,也应紧密配合,立足于增加车刀锋利,其措施如下:

3.1加大后角,为8。~15。 ,使楔角减少,进一步增强车刀的锋利,以达到减少切削变形的目的。

3.2加大过渡刃和修光刃,使切削力和切削热不致过分集中,以减少车刀磨损和工件的热烧损,从而提高工件表面质量。

3.3前面做成大前角的平面型式,使切削得以顺利流出排除,避免缠绕在车刀或工件上。

4车刀安装位置和进给运动对车刀工作角度的影响

4.1刀具的安装位置对车刀工作角度的影响在安装车刀时,车刀刀尖应尽量对准工件旋转中心,车削外圆时,如果车刀装得太高,则前角增大,后角减小,增大车刀后面的摩擦,降低了刀尖的强度;相反如果车刀装得太低,则后角增大,前角变小,切削不够顺畅,有时甚至会抬起工件,打坏车刀。车削内孔时,车刀装得高或低,结果恰恰与车外圆时相反。车刀除了在车无孔端面时,必须对准中心外,一般情况下,尚可略高于中心。经验认为,车刀安装的高低误差,应小于工件直径的百分之一。此外,车刀装偏会影响主、副偏角的大小。

4.2进给运动对车刀工作角度的影响在横向进给时,车刀按一定的走刀量向前推进,这时车刀在端面上走过的轨迹不是一个圆圈,而是一条阿基米德螺旋线,车刀越接近中心和走刀量越大,螺旋线越倾斜,从而使车刀切削时的后角变小,前角变大,因此在刃磨时后角应磨得大一些。在纵向进给时,由于车刀在工件上走出的轨迹是一条螺旋线,这条螺旋线的切线与原切削平面不重合,而是相交一定角度,所以在切削时实际后角是减去这个交角的差值。在车外圆或内孔时,由于影响很小,可以忽略不计。在车削螺纹时,这个交角很大,所以在刃磨螺纹刀后角时,要加上这个螺旋角差值,以克服走刀运动的影响。

4.3工件形状对车刀几何参数的影响在加工凸轮类零件时,由于工件形状的变化,也能引起车刀前后角的变化,刃磨时应考虑这个角度的变化。以上这三个因素在选择刀具的几何参数时必须给予适当考虑。总之,在选择车刀的几何参数时,应根据工件材料和车刀材料的机械物理性能、切削用量以及工件、车刀、夹具和机床的刚度等等因素,找出切削过程中的主要问题,把车刀的锋利放在第一位,以锋利为前提,适当考虑车刀的强度。由于车刀的锋利主要取决于前角的大小,所以在选择时首先要抓住切削过程中的主要问题,合理确定前角值,然后选择其它几何角度加以配合。


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    0相关评论
    • aishukong
    这家伙很懒,什么也没留下。
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