車刀幾何參數(shù)的綜合選擇
車刀刃磨水平的高低直接關(guān)系到產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量伦连、設(shè)備能耗和產(chǎn)品成本酵使,甚至關(guān)系到操作者的人身安全,也反映出操作者對(duì)加工主體的特性和切削用量的靈活應(yīng)變能力对省。合理選擇車刀的幾何參數(shù)是決定刃磨質(zhì)量的關(guān)鍵蝗拿,其主要體現(xiàn)于對(duì)車刀角度和前面形狀的合理選擇。兩者既相互依賴又相互制約蒿涎,一把車刀不能只有一個(gè)角度哀托,如果只有一個(gè)角度選擇合理惦辛,它的切削效果也不一定理想,操作者必須根據(jù)工件材料仓手、車刀材料胖齐、切削用量,以及工件董纺、車刀茎冒、夾具和車床的剛性等各方面因素,全面分析吆律,找出切削過(guò)程中的主要矛盾淳习,合理選擇車刀的角度和前面形狀。筆者結(jié)合多年的教學(xué)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)理論資料臣锣,針對(duì)幾類車刀的選擇和使用情況钮庆,論述一下合理選擇車刀的幾何參數(shù)的方法。
1切斷刀幾何參數(shù)的選擇
在選擇切斷刀的幾何參數(shù)時(shí)蔬设,應(yīng)首先考慮保證切削刃足夠鋒利垒某,在此前提下,再認(rèn)真地維護(hù)其具有足夠的強(qiáng)度次瓣,所以前角應(yīng)該作為選擇的主要參數(shù)慈琼,一般高速鋼切斷刀前角應(yīng)取20『肚埽~25芋沽。左右,硬質(zhì)合金的鋼件切斷刀前角應(yīng)取8o~20七冲。左右痛倚,硬質(zhì)合金的鑄鐵件切斷刀前角選取5±教桑~10蝉稳。左右。
在維護(hù)車刀強(qiáng)度的問(wèn)題上掘鄙,應(yīng)根據(jù)不同的工件材料耘戚、切削用量等因素,考慮采取以下方法:
1.1刀桿部分細(xì)而長(zhǎng)操漠,所以只能取較小的0.5收津。~1.5浊伙。的副偏角和1撞秋。~3。的副后角部服,以增加刀桿的強(qiáng)度订薛。
1.2車刀的切削部分深入工件竖沦,切削力和熱大量集中在刀尖處胎融,應(yīng)各磨一個(gè)過(guò)渡刃,以保證刀尖舍屠。
1.3切斷刀的切削刃一般較寬美怪,且又深入工件里層,在正面切削力和側(cè)面摩擦力作用下胸牲,容易引起振動(dòng)而打壞刀具蒸咏,所以主后角選取Z〔跬埽~5悬坎。左右。方面環(huán)境場(chǎng)中有用傅笨、無(wú)用的電磁波輻射能相互干擾日趨嚴(yán)重伸义。另一方面,各種電磁輻射都將影響或污染電磁環(huán)境篮啦,給人們的生活和健康帶來(lái)不利因素胯恤。在受污染或干擾的電磁環(huán)境中,輕則是電子設(shè)備不能正常工作绰姻,重則危及電子設(shè)備及人們的安全枉侧。例如,當(dāng)調(diào)頻收音機(jī)本機(jī)振蕩輻射正好落人民用導(dǎo)航頻段狂芋,且共輻射超過(guò)限額值時(shí)榨馁,就可能干擾飛機(jī)導(dǎo)航,一旦導(dǎo)航有誤就有可能造成飛行事故帜矾。又如辆影,生活中因電磁干擾造成的收音機(jī)噪聲大,電視有“雪花”甚至不能正常收聽(tīng)收看也不足為奇黍特。
電磁輻射與污染眾所周知蛙讥,電磁輻射中的X射線和7射線對(duì)人體的危害是較為嚴(yán)重的。它是一種電離輻射灭衷,能使空氣中的氣體分子游離次慢,穿透力很強(qiáng)。無(wú)線電波波段中的無(wú)線電廣播翔曲、電視迫像、雷達(dá)、微波通訊、微波爐薇兆、微波理療機(jī)以及工業(yè)設(shè)備用電磁輻射牌君,屬于非電離輻射,輻射的量子能較小肯矾,但在一定功率密度和照射時(shí)間的條件下截剩,也會(huì)對(duì)人產(chǎn)生一定程度的危害。電磁輻射對(duì)人體的危害程度界赦,主要決定于電磁輻射的頻率诬忱,強(qiáng)度和照射時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)焰箩,電磁輻射能量越大疚编,照射時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)人體的影響也就越大影晋。當(dāng)人體長(zhǎng)時(shí)間受到過(guò)量的電磁輻射后在膏,會(huì)出現(xiàn)疲勞、頭昏镜会、記憶力衰退和視力下降等現(xiàn)象檬寂。
作為物理教師,應(yīng)當(dāng)使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中稚叹,逐步懂得科學(xué)與環(huán)境生活息息相關(guān)的問(wèn)題焰薄。如在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有關(guān)遙控、遙測(cè)及業(yè)務(wù)無(wú)線電通訊等科技活動(dòng)中扒袖,應(yīng)當(dāng)教育學(xué)生重視電磁環(huán)境的保護(hù)塞茅,遵守當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)無(wú)線電管理部分的管理規(guī)定,避免干擾其他無(wú)線電波的活動(dòng)季率。對(duì)家用電器中的電磁輻射野瘦,如彩電的X射線保護(hù),微波爐的微波泄漏防護(hù)等常識(shí)飒泻,也應(yīng)向?qū)W生進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕逃薰猓员Wo(hù)學(xué)生的視力、腦力等不受影響泞遗。最后順便說(shuō)一句惰许,多吃新鮮蔬菜、水果史辙,對(duì)預(yù)防和減輕電磁波傷害大有好處胜玖。
1.4切斷直徑較大的工件時(shí),切斷刀的切削刃最好磨成大圓弧形鹏愚。
1.5切斷工件時(shí)竿疫,因受刀具安裝誤差和進(jìn)給誤差等因素的影響,平頭的切斷刀往往容易受側(cè)向切削力的作用而歪斜,此時(shí)可以做成具有120胃争。頂角的切斷刀使側(cè)向切削力保持平衡來(lái)維護(hù)刀具穩(wěn)定伯梧。
1.6被切斷的材料較硬時(shí),切斷刀除了做成120所讶。頂角外惊眠,還應(yīng)在刀刃上磨出負(fù)倒楞,以增強(qiáng)刀刃的強(qiáng)度项栈。
1.7被切斷的材料特別硬或進(jìn)行強(qiáng)力切斷時(shí)手欣,可將刀桿下面加寬呈魚肚形疫壕,以增強(qiáng)刀桿強(qiáng)度映检。 2淬硬鋼車刀幾何參數(shù)的選擇 在選擇車削高硬度材料(如淬火鋼)的車刀幾何參數(shù)時(shí),首角應(yīng)取負(fù)值秸谢,再配合合適的其它角度凛澎,就能順利地切削了。一般人們要問(wèn)估蹄,前角是負(fù)值塑煎,這把車刀還算鋒利嗎?筆者認(rèn)為,鋒利和強(qiáng)度是刀具的一對(duì)矛盾臭蚁,鋒利不能被孤立看待最铁。如果用前角為10】宥遥~20冷尉。的車刀車削淬硬鋼,車刀很快就會(huì)磨損變鈍或崩刃系枪,所以鋒利只有在一定的強(qiáng)固條件下雀哨,才能發(fā)揮作用。但是強(qiáng)度高不是最終目的私爷,強(qiáng)度高是為鋒利服務(wù)的雾棺,其目的是為了更好地發(fā)揮鋒利的作用。所以必須辯證地看待鋒利與強(qiáng)度兩者的關(guān)系痒仇。被切削材料不同然那,對(duì)刀具強(qiáng)度的要求就不同,衡量車刀鋒利的標(biāo)準(zhǔn)也就相應(yīng)不同恰印。例如涝沈,切削鋁件時(shí),車刀前角磨成25啃掠】堆担或30。仍能保持較好的強(qiáng)度,對(duì)切削鋁件來(lái)說(shuō)這種車刀是鋒利的蝉橘。在車削鋼件時(shí)苔眼,假如也選擇這樣大的前角,就失去了切削所需要的強(qiáng)度润邑,它的鋒利就不能有效地發(fā)揮作用稽星,此時(shí)前角必須取得小一些。車淬硬鋼時(shí)哄谆,車刀前角應(yīng)選用負(fù)值褥民,為一7∠绰В~一8消返。,這樣車刀的鋒利才能發(fā)揮有效作用耘拇。前角決定后撵颊,再按以下步驟選擇合適的其它切削角度,來(lái)進(jìn)一步增加刀具強(qiáng)度惫叛。
2.1刃傾角也取成一7倡勇。~一8嘉涌。 妻熊,以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度。
2.2取較小的后角2仑最∪右郏~3。词身,以增大楔角厅目。
3橡膠輥車刀幾何參數(shù)的選擇在車削橡膠輥時(shí),由于切削力很小农灯,同時(shí)工件材料的彈性好修诈,切削變形大,所以選擇車刀角度時(shí)品扯,可較少考慮車刀的強(qiáng)度要求投沃,而著重考慮車刀的鋒利,以減少工件的切削變形捻钢,保證工件表面的加工質(zhì)量绞艘。為此,首先應(yīng)選擇較大的前角稻续,若采用硬質(zhì)合金車刀妈削,前角一般選用40轿跌。~50逮碾。左右汪兢。此外,選擇其它角度時(shí)辞槐,也應(yīng)緊密配合掷漱,立足于增加車刀鋒利,其措施如下:
3.1加大后角榄檬,為8卜范。~15鹿榜。 海雪,使楔角減少,進(jìn)一步增強(qiáng)車刀的鋒利犬缨,以達(dá)到減少切削變形的目的喳魏。
3.2加大過(guò)渡刃和修光刃棉浸,使切削力和切削熱不致過(guò)分集中怀薛,以減少車刀磨損和工件的熱燒損,從而提高工件表面質(zhì)量迷郑。
3.3前面做成大前角的平面型式枝恋,使切削得以順利流出排除,避免纏繞在車刀或工件上嗡害。
4車刀安裝位置和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)車刀工作角度的影響
4.1刀具的安裝位置對(duì)車刀工作角度的影響在安裝車刀時(shí)焚碌,車刀刀尖應(yīng)盡量對(duì)準(zhǔn)工件旋轉(zhuǎn)中心,車削外圓時(shí)卑竹,如果車刀裝得太高散氧,則前角增大,后角減小砾漓,增大車刀后面的摩擦睬嘿,降低了刀尖的強(qiáng)度;相反如果車刀裝得太低闭榛,則后角增大盒器,前角變小,切削不夠順暢衍肥,有時(shí)甚至?xí)鸸ぜゲ牵驂能嚨丁\囅鲀?nèi)孔時(shí)刀念,車刀裝得高或低浅慎,結(jié)果恰恰與車外圓時(shí)相反胁会。車刀除了在車無(wú)孔端面時(shí),必須對(duì)準(zhǔn)中心外抵蚊,一般情況下魂务,尚可略高于中心。經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為泌射,車刀安裝的高低誤差粘姜,應(yīng)小于工件直徑的百分之一。此外熔酷,車刀裝偏會(huì)影響主孤紧、副偏角的大小。
4.2進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)車刀工作角度的影響在橫向進(jìn)給時(shí)拒秘,車刀按一定的走刀量向前推進(jìn)号显,這時(shí)車刀在端面上走過(guò)的軌跡不是一個(gè)圓圈,而是一條阿基米德螺旋線躺酒,車刀越接近中心和走刀量越大押蚤,螺旋線越傾斜,從而使車刀切削時(shí)的后角變小羹应,前角變大揽碘,因此在刃磨時(shí)后角應(yīng)磨得大一些。在縱向進(jìn)給時(shí)脆逊,由于車刀在工件上走出的軌跡是一條螺旋線稀掠,這條螺旋線的切線與原切削平面不重合,而是相交一定角度棒鞍,所以在切削時(shí)實(shí)際后角是減去這個(gè)交角的差值幽滤。在車外圓或內(nèi)孔時(shí),由于影響很小崖蟀,可以忽略不計(jì)哼沃。在車削螺紋時(shí),這個(gè)交角很大吹迎,所以在刃磨螺紋刀后角時(shí)床候,要加上這個(gè)螺旋角差值,以克服走刀運(yùn)動(dòng)的影響础姚。
4.3工件形狀對(duì)車刀幾何參數(shù)的影響在加工凸輪類零件時(shí)佛或,由于工件形狀的變化,也能引起車刀前后角的變化填恬,刃磨時(shí)應(yīng)考慮這個(gè)角度的變化弧跑。以上這三個(gè)因素在選擇刀具的幾何參數(shù)時(shí)必須給予適當(dāng)考慮±匏停總之悦荒,在選擇車刀的幾何參數(shù)時(shí)唯欣,應(yīng)根據(jù)工件材料和車刀材料的機(jī)械物理性能、切削用量以及工件搬味、車刀境氢、夾具和機(jī)床的剛度等等因素,找出切削過(guò)程中的主要問(wèn)題碰纬,把車刀的鋒利放在第一位萍聊,以鋒利為前提,適當(dāng)考慮車刀的強(qiáng)度悦析。由于車刀的鋒利主要取決于前角的大小寿桨,所以在選擇時(shí)首先要抓住切削過(guò)程中的主要問(wèn)題,合理確定前角值强戴,然后選擇其它幾何角度加以配合亭螟。
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