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幾何結(jié)構(gòu)對(duì)切削質(zhì)量影響-- 前角的選擇

前角是刀具的重要幾何角度之一，其數(shù)值的大小

、正負(fù)對(duì)切削變形

、切削力、切削功率和切削溫度均有很大影響

，同時(shí)也決定著切削刃的鋒利程度和堅(jiān)固強(qiáng)度

，也影響著刀具耐用度和生產(chǎn)效率。

前角的作用具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一

，影響切削變形

。增大前角，可減小切削變形

，從而減小切削力

、切削熱和切削功率。

第二

，影響切削刃強(qiáng)度及散熱情況

。增大前角，會(huì)使楔角減小

，使切削刃強(qiáng)度降低

、散熱體積減小。過(guò)分加大前角

，可能導(dǎo)致切削刃處出現(xiàn)彎曲應(yīng)力

，造成崩刃。

第三

，影響切屑形態(tài)和斷屑效果

。減小前角，可以增大切屑的變形

，使切屑易于脆化斷裂

。

第四，影響加工表面質(zhì)量

?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">？梢?jiàn)，前角的大小及正負(fù)不能隨意而定

，通常存在一個(gè)使刀具耐用度為最大的前角

，稱(chēng)為合理前角?opt

。

640

總結(jié)：增大前角、切削刃鋒利

，切削變形小

，切削力小，切削輕快

，切削溫度低

，刀具磨損小和加工表面質(zhì)量高。但前角過(guò)大

，刀具切削部分和切削刃的剛度和強(qiáng)度變差

，切削溫度高，刀具易磨損或破損

，刀具壽命低

。因此前角有一個(gè)最佳數(shù)值。選擇前角的原則是

，在達(dá)到刀具壽命要求的條件下

，應(yīng)選取較大前角。具體考慮以下幾個(gè)方面因素

。

640(1)

1. 工件材料：

增大前角

，以減小切削變形。

切削鑄鐵等脆性材料時(shí)

，得到崩碎切屑

，切削刃處受力較大，因此

，應(yīng)選取較小前角

，以增加切削刃強(qiáng)度

。例如

，加工中硬鋼時(shí)，?0=10°~20°

；加工軟鋼時(shí)

，?0=20°-30°；加工鋁合金時(shí)

，?0=30°-35°

。切削強(qiáng)度、硬度高的材料時(shí)

，為使刀具有足夠的強(qiáng)度和散熱面積

，應(yīng)選取較小前角，甚至是負(fù)前角

。例如

，用硬質(zhì)合金車(chē)刀加工強(qiáng)度很高或硬度很高的淬硬鋼

，有時(shí)需要采用負(fù)前角（?0=-20° ? -5°）。材料的強(qiáng)度或硬度越高

，負(fù)前角的絕對(duì)值越大

。但負(fù)前角會(huì)增大切削力，易引起機(jī)床的振動(dòng)

。因此

，只有在采用正前角要發(fā)生崩刃，而工藝系統(tǒng)剛性很好時(shí)

，才采用負(fù)前角

。

640(2)

2. 刀具材料

強(qiáng)度和韌性高的刀具材料，切削刃承受載荷和沖擊的能力大

，因此

，可選取較大的前角。例如

，在相同的切削條件下

，高速鋼刀具可采用較大前角，而硬質(zhì)合金刀具則采用較小前角

。

3. 加工性質(zhì)

粗加工時(shí)以切除工件余量為主

，量鍛件、鑄件毛坯表面有硬皮

，形狀往往不規(guī)則

，刀具受力大，為保證刀具的強(qiáng)度和沖擊韌性

，刀具的前角應(yīng)選取小一些

；精加工時(shí)余量明顯減小，切削以提高工件表面質(zhì)量為主

，刀具的前角應(yīng)選擇大一些

。因此，前角的數(shù)值應(yīng)根據(jù)工件材料的性質(zhì)

、刀具材料和加工性質(zhì)要求來(lái)確定

。

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