(1)主偏角的作用 主偏角κr的大小影響刀尖部分的強(qiáng)度與散熱條件、切削分力的比值等,有時(shí)還決定工件表面形狀,如圖所示。
后面形式
a)雙重后刀面形式 b)刃帶后刀面形式 c)負(fù)后角倒棱面
主偏角(從90°減小)與切削厚度、切削寬度及切削力變化的關(guān)系
1)影響主切削刃單位長度的負(fù)荷、刀尖部分的強(qiáng)度與散熱條件 當(dāng)背吃刀量αp和進(jìn)給量f相同時(shí),主偏角的變化將改變切屑形狀,使切削層參數(shù)發(fā)生變化,從而影響切削刃上的負(fù)荷。當(dāng)主偏角κr減小時(shí),由于切削層公稱寬度bd=fsinκr減小,使作用在主刀刃單位長度上的負(fù)荷減輕;且刀尖角增大,刀尖強(qiáng)度提高,散熱條件改善。這兩方面的作用利于提刀具壽命。反之,加大主偏角,則刀尖部分的強(qiáng)度與散熱條件較差,切削厚度增大,寬度減小,單位長度刀刃上的負(fù)荷也就加重。因此,在工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí),適當(dāng)減小主偏角,可以提高刀具壽命。
2)影響切削分力比值及切削層單位面積切削力 當(dāng)κr減小時(shí),由于吃刀量減小,變形系數(shù)增大,使切削層單位面積切削力增大,在αp和f相同時(shí),使切削功率增加。但主要的是使背向力Fp增大,容易引起工藝系統(tǒng)振動(dòng)。當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性不足時(shí),會(huì)使刀具壽命降低。
3)影響斷屑效果和排屑方向,以及殘留面積高度等 增大主偏角,使切削厚度增大,切削寬度減小,成為窄而厚的切屑,有利于切屑折斷,在孔加工刀具中可使切屑沿軸向順利流出。
(2)主偏角的選擇 主偏角要根據(jù)工件、刀具和機(jī)床的工藝系統(tǒng)剛性、工件材料的性質(zhì)和工件表面形狀的要求,進(jìn)行合理選擇。
1)當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性足夠時(shí),應(yīng)選用較小的主偏角,以提高刀具的壽命;當(dāng)剛性不足時(shí),必須采用較大的主偏角,以減少背向力,避免振動(dòng),如車細(xì)長軸時(shí)應(yīng)采用90°主偏角車刀。
2)在加工高強(qiáng)度、高硬度材料時(shí),刀具的磨損特別快,應(yīng)選用較小的主偏角(一般在30°左右,甚至更?。?,以減輕刀刃負(fù)荷,增加刀尖強(qiáng)度。
3)加工有臺(tái)階或帶倒角的工件,刀具主偏角的大小必須適應(yīng)工件形狀的要求。加工直角臺(tái)階,必須采用主偏角為90°的刀具;切45°倒角時(shí),必須采用主偏角為45°的刀具。
主偏角參考值