范文一:车刀的几何角度
授课日期
课题: 车刀的几何角度 教学目的、要求: 1、了解车刀的种类和用途 2、初步理解和掌
握车刀几何角度及作用 教学重点、难点: 车刀的角度及评定
授课方法: 讲解和实物观察 教具:90o外圆车刀、45o车刀 、切槽刀、内孔车刀、成形刀、螺纹
车刀
板书设计或授课提纲及备注:
? 1.2车刀
一、常用车刀的种类和用途
1. 车刀的种类
2.车刀的用途(见绪论图)
(1) 90?车刀(偏刀) 车外圆、阶台和端面
(2) 45?车刀(弯头车刀) 车外圆、端面和到角
(3) 切断刀 用来切断工件或在工件上切槽
(4) 内孔车刀 用来车削工件的内孔
(5) 圆头刀 用来车削圆弧面或成形面
(6) 螺纹车刀 用来车削螺纹
1. 硬质合金可转位(不重磨车刀)
近年来在国内外大力发展和广泛应用的先进刀具之一。刀片用机
械夹固方式装夹在刀杆上。当一个刀刃磨钝后,只需将刀片转过
一个角度,即可继续切削,从而大大缩短了换刀和磨刀的时间,
并提高了刀杆的利用率。(形状多样)
二、车刀的角度及其初步选择
1.车刀的组成
(1) 前刀面 刀具上切屑流过的表面。
(2) 后刀面 分主后刀面和副后刀面。与过渡表面相对的刀面
称主后刀面;与已加工表面相对的刀面叫副后刀面 (3) 主切削刃 前刀面和主后刀面的相交部位,担负主要切削
工作。
(4) 副切削刃 前刀面和副后刀面的相交部位,配合主切削刃
完成少量的切削工作。
(5) 刀尖 主切削刃和副切削刃的联结部位。为了提高刀具强
度将刀尖磨成圆弧型或直线型过渡刃。一般硬质合金刀尖
圆弧半径rε=0.5~1mm。
(6) 修光刃 副切削刃近刀尖处一小段平直的切削刃。须与进
给方向平行,且大于进给量。
2.确定车刀角度的辅助平面
(1) 切削平面 通过切削刃上某选定点,切于工件过渡表面的
平面。
(2) 基面 通过切削刃上某选定点,垂直于该点切削速度方向
的平面。
(3) 截面 通过切削刃上某选定点,同时垂直于切削平面和基
面的平面
3.车刀的角度的主要作用
车刀切削部分共有6个角度:前角(γо)、主后角(αо)、副后角(αо′)、主偏角(κr)、副偏角(κr′)和刃倾角(λs)。以及两个派生角度:契角(βo)和刀尖角(εr)。 在截面内测量的角度:
(1)前角(γо) 前刀面和基面的夹角。影响刃口的锋利和强度,切削变形
和切削力。大,锋利、减少切削变形、切削省力,切屑顺利排出。负
(小),增加切削刃强度,耐冲击。
(2)后角(αо) 后刀面和切削平面的夹角。在主截面内的是主后角(αо),在
副截面内的是副后角(αо′)。主要减少车刀后刀面与工件的摩擦。
规定:与相应的平面夹角小于90度时为正,反之为负 在基面内测量的角度有:
(3)主偏角(κr) 主切削刃在基面上的投影与进给运动方向间的夹角。改变主
切削刃和刀头的受力和散热。
(4)副偏角(κr′) 副切削刃在基面上的投影与背离进给运动方向间的夹角。
减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦。 在切削平面内测量的角度:
(5)刃倾角(λs) 主切削刃与基面的夹角。控制排屑方向,负值时,增加刀头
强度和保护刀尖。
派生角:
(6)契角(βo) 在主截面内前刀面和后刀面的夹角。
βo=90?-(γо+αо)
εr) 主切削刃和副切削刃在基面的投影间的夹角。 (7)刀尖角(
εr=180?-(κr+κr′)
4.车刀角度的初步选择
(1) 前角(γо)
A. 工件材料软,塑性材料,前角大;工件材料硬,脆性材料,前角小。
B. 粗加工,前角小;精加工,前角大。
C. 车刀材料的强度、韧性较差,前角小;反之,前角大。 (2) 后角(αо)
A. 粗加工,前角小;精加工,前角大。
B. 工件材料软,前角大;工件材料硬,前角小。 副后角与主后角一般情况下相等。
(3) 主偏角(κr)
加工阶台轴时,等于或大于90度;中间切入时45度到60度 (4) 副偏角(κr′)
一般采用6到8度,中间切入时取45度到60度。
λs) (5) 刃倾角(
一般车削时为0度;粗车时为负;精车时为正。 三、常用车刀的材料
1.必须具备的基本性能:
(1) 硬度
(2) 耐磨性
(3) 强度和韧性
(4) 耐热性
(5) 工艺性
2.常用材料
(1) 高速钢 w18cr4v(18-4-1) w6mo5cr4v2(6-5-4-2)
(2) 硬质合金:
K类(钨钴类) 碳化钨(wc)和钴
YG3,YG8,YG6
P类(钨钛钴类) 碳化钨(wc)、碳化钛(TiC)和钴
YT5,YT15,YT30
M类 [钨钛钽(铌)钴类] P类加TaC或NbC而成。
范文二:车刀的几何角度
车刀的几何角度及选择原则
一.为了决定车刀刃口的锋利程度及其在空间的位置,必须建立一个坐标系,该坐标系由三个基准平面构成。下面以外圆车刀为例,介绍车刀的几何角度。如图7-5所示.。
基面:过主切削刃选定点的平面,此平面在主切削刃为水平时包含主刀刃并与车刀安装底面即水平面平行,此平面主要作为度量前刀面在空间位置的基准平面。切削平面:过主切削刃选定点与主切削刃相切,并与基面相垂直的平面。此平面主要作为度量主后刀面在空间位置的基准面。
主剖面:过主切削刃选定点并同时垂直于基面和主切削平面的平面。 (1)、前角前刀面与基面的夹角,在主剖面中测量。前角的大小影响切削刃锋利程度及强度。增大前角可使刃口锋利,切削力减小,切削温度降低,但过大的前角,会使刃口强度降低,容易造成刃口损坏。取值范围为:-8o到+15o。选择前角的一般原则是:前角数值的大小与刀具切削部分材料、被加工材料、工作条件等都有关系。刀具切削部分材料性脆、强度低时,前角应取小值。工件材料强度和硬度低时,可选取较大前角。在重切削和有冲击的工作条件时,前角只能取较小值,有时甚至取负值。一般是在保证刀具刃口强度的条件下,尽量选用大前角。如硬质合金车刀加工钢材料时前角值可选5o-15o。
(2)、主后角主后刀面与切削平面间的夹角,在主剖面中测量。其作用为减小后刀面与工件之间的摩擦。它也和前角一样影响刃口的强度和锋利程度。选择原则与前角相似,一般为0o到8o。
(3)、主偏角主切削刃与进给方向间的夹角,在基面中测量。其作用体现在影响切削刃工作长度、吃刀抗力、刀尖强度和散热条件。主偏角越小,吃刀抗力越大,切削刃工作长度越长,散热条件越好。
选择原则是:工件粗大刚性好时,可取小值;车细长轴时为了减少径向切削抗力,以免工件弯曲,宜选取较大的值。常用在15o到90o之间。
(4)、副偏角副切削刃与进给反方向间的夹角,在基面中测量。其作用是影响已加工表面的粗糙度,减小副偏角可使被加工表面光洁。选择原则是:精加工时,为提高已加工表面的质量,应选取较小的值,一般为5o到10o。
(5)、刃倾角λs 主切削刃与基面间的夹角,在主切削平面中测量。主要作用是影响切屑流动方向和刀尖的强度。以刀柄底面为基准,主切削刃与刀柄底面平行时,λs =0,切屑沿垂直于主切削刃的方向流出。当刀尖为切削刃最低点时,λs为负值,切屑流向已加工表面。当刀尖为主切削刃最高点时,λs为正值,切屑流向待加工表面。
一般刃倾角λs取-5o到+10o。精加工时,为避免切屑划伤已加工表面,应取正值或零。粗加工或切削较硬的材料时,为提高刀头强度可取负值
范文三:刀具技术的角度来分析加工中心的镗孔加工
刀具技术的角度来分析加工中心的镗孔加工 刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等。和其它机械加工相比,镗孔加工是属一种较难的加工。它只靠调节一枚刀片(或刀片座)要加工出像H7、H6这样的微米级的孔。随着加工中心的普及,现在的镗孔加工只需要进行编程、按扭操作等。正因为这样,就需要有更简单、更方便、更精密的刀具来保证产品的质量。这里主要从刀具技术的角度来分析加工中心的镗孔加工。
一、加工中心上镗孔加工的特点
1.刀具转动
和车床加工不同,加工中心加工时由于刀具转动,便不可能在加工中及时掌握刀尖的情况来调节进刀量等。也不可能像数控车床那样可以只调节数控按扭就可以改变加工直径。这便成了完全自动化加工的一个很大的障碍。也正因为这样所以就要求镗刀必须具有微调机构或自动补偿机能,特别是在精镗时根据公差要求有时必须在微米级调节。
另外,加工中心镗孔时由于切屑的流出方向在不断地改变,所以刀尖、工件的冷却以及切屑的排出都要比车床加工时难的多。
2.刀具的颠振
镗孔加工时最常出现的、也是最令人头疼问题是颠振。在加工中心上发生颠振的原因主要有以下几点
1)工具系统的刚性:包括刀柄、镗杆、以及中间连接部分的刚性。因为是悬臂加工所以特别是小孔、深孔及硬质工件的加工时,工具系统的刚性尤为重要。
2)刀具系统的动平衡:相对于刀具系统的转动轴心,刀具自身如有一不平衡质量,在转动时因不平衡的离心力的作用而导致颠振的发生。特别是在高速加工时刀具的动平衡性所产生影响很大。
3)工件自身或工件的固定刚性:像一些较小、较薄的部件由于其自身的刚性不足,或由于工件形状等原因无法使用合理的夹具进行充分的固定。
片的刀尖形状:刀片的前角、刀尖半径、断屑槽形状的不同所产生的切削抗力也不同。 4)刀
5)切削条件:包括切削速度、进给量、进刀量以及给切削油方式及种类等。
6)机器的主轴系统:机器主轴自身的刚性、轴承及齿轮的性能以及主轴和刀柄之间的连接刚性。
3.刀具的装夹
在镗削孔时,最重要的是在加工中心上正确装夹刀具。在小孔镗削中,刀具的中心高是导致刀具失效的重要因素。如果刀具安装低于中心高,将影响刀具的加工性能。主要表现在:
1)切削刃相对于工件的主后角减小,导致刀具的后刀面与工件接触,使刀片与工件之间发生摩擦,当刀片旋转时,这种摩擦进一步会使刀尖发生偏离,导致刀具更深地切入工件。切削刃的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。增大前角,可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形,减小切屑流经前面的摩擦阻力,从而减小切削力和切削热。但增大前角,同时会降低切削刃的强度,减小刀头的散热体积。
2)当刀具后角减小时,刀片相对于工件的前角也增大,从而引起刀具刮削工件,引起刀具振动并损坏刀具。这种情况在镗削小孔时更为严重。
为此建议刀具安装应略高于中心高(但应尽可能接近中心高)。这样可使刀具相对于工件的法向后角增大,切削条件得到改善,如果加工时产生振动,刀尖会向下和向中心偏斜,从而接近理想的中心高。刀具也可轻微地退出,减小削伤工件的可能性。此外,刀具前角也将减小,这样可稳定工作压力。如果前角减小到0?,就会产生太大的工作压力,导致刀具失效。所以在镗孔时,应选取正前角的镗刀,在镗1mm的小孔时,镗杆的直径只有0.75mm左右,使刀具承受的切削力减小。
4.切屑的排出
在镗削孔时,切屑的有效排出至关重要。加工时,由于刀具在孔内,切削液很难到达切削刃,造成切屑排出困难,影响刀具寿命。为解决这一难题,一些刀具制造商开发出一种沿切削刃带冷却槽的刀片,使切削液直接流向切削刃,防止切屑堵塞和刀具损坏。
二、刀具的选择基准
根据加工内容的不同镗刀的选择基准也不一样,一般来说,应注意系统本身的刚性、动平衡性、柔性、信赖性、操作方便性及寿命和成本。
1.一体式镗刀
古老的一体式镗刀主要用在批量产品的生产线或专用机上,但实际上机器的规格有多种多样:NT、MT、BT、IV、CV、DV等等。即使规格一样,大小也有不同。即使规格、大小都一样,有可能拉钉形状、螺纹不一样,或者法兰面形状不一样。这些都使得一体式镗刀在对应上遇到很大的困难。特别是近些年来,市场结构、市场需要日新月异,产品周期日益缩
短,这就要求加工机械以及加工刀具具有更充分的柔性。所以一体式镗刀大多数已从工厂中消失。
2.模块式镗刀
模块式镗刀即是将镗刀分为:基础柄、延长器、减径器、镗头、刀片座、等多个部分,然后根据具体的加工内容(粗镗、精镗;孔的直径、深度、形状;工件材料等等)进行自由组合。这样不但大大地减少了刀柄的数量,降低了成本,也可以迅速对应各种加工要求,并延长刀具整体的寿命。
现在市场上存在着各种各样的模块式镗刀系统,它们的连接方式各有区别。诸如:
BIG-KAISER方式:它只要靠一颗锥度为15?的锥形螺丝来连接,固定时也只需要一支六角小扳手,操作非常方便;
侧固式:这种连接方式仅仅是达到固定的目的。它的旋紧力的绝大部分都向着径向。不但连接体的端面不能密接,径向位置也会发生变化;
旋入式:虽然端面得到连接,但刀尖在圆周上的相位会发生变化;
后部拉紧式:端面的连接和跳动都较好,但操作性很差
当然市场上所具有类型远远不止以上几种,用户可根据需要选择所需类型的镗刀。
显而可见,模块式镗刀具有一体式镗刀无法比拟的优势。当然,这也需要模块式镗刀具有高连接精度和高连接刚性,以及高重复精度和高度的信赖性。
总而言之,模块式镗刀系统具有很大的优势,但并不是说只要是模块式就好。必须从连
接刚性、精度、操作性、价格等多方面来衡量。 三、实例分析
毛坯尺寸:100×80×30(mm)材料为45#钢,刀具是模块式镗刀硬质合金材料。
(1)加工工艺:钻预置孔—扩孔—粗镗—精镗
(2)刀具:
1、φ19.8钻头
2、φ24.8钻头
3、φ20镗刀
4、φ25镗刀
(3)程序:
O0001
G54G90M03S600T1G0X0Y0(钻φ20的预置孔)
G43H01G0Z20
G81X30Y25Z-35R5F80
G91G28Z0
M06T2(钻φ25的预置孔)
G43H02G0Z20
G81X20Y20Z-35R5F80
G91G28Z0
M06T3(粗镗φ20的孔)
G41H03G0Z20
G85X30Y25Z-35R5F80
G91G28Z0
M06T4(粗镗φ25的孔)
G43H04G0Z20
G85X20Y20Z-35R5
G91G28Z0
Y0
M30
(4)测量尺寸:根据测量的结果按照孔的精度要求通过镗刀的减径器来调节刀片刀尖的位
置,再进行精加工,最终能符合公差的精度要求。
从上面的例子中我们可以看出工件的材料、加工孔的直径、深度决定着用什么式样和什么材料的镗刀,不同的镗刀对应着不同的材料要求,最终目的是能镗出高质量高精度的成品件。
由于在高温、高压、高速下,和在腐蚀性流体介质中工作的零件,其应用的难加工材料越来越多,镗孔加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。为了适应这种情况,镗孔刀具的发展方向将是发展和应用新的刀具材料,以便能更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾;进一步发展可转位刀具的结构;提高刀具的制造精度,减小产品质量的差别,并使刀具的使用实现最佳化。
范文四:麻花钻的几何角度
麻花钻的几何角度
最外周的螺旋线,该位后的螺旋槽的螺旋角β螺旋角(1)被扩展成一个线性和钻孔轴线之间的角度。每个点上的螺旋槽相同的引线,因此,不同直径的钻头的螺旋角是不同的,在最大值时,接近中心的较小的螺旋角的螺旋角的外径。增加的螺旋角,前角增大,有利于BTA钻刚度降低。标准麻花钻的螺旋角为18?38?。如果在一个较小直径的钻头,螺旋角应取较小的值,以保证钻头的刚度。
(2)的前角γOm[由于侧翼麻花钻前是一个螺旋面,所述主切削刃上的各点的前角是不同的。前角逐渐减小,从外到中心。的前角约为30?,接近凿子相比,具有约-30?的鼻子。横刃的前角为-50?至-60?。 (3)角αOm[麻花钻主切削刃上的选定点的后拐角后,馈通后角αOm表示的点列中的剖视图。列中选择点m,作为钻头轴线,直通的主切削刃的钻头的旋转轴线形成的圆筒形表面的平行的直线。的主切削刃沿αOm也改变越大越接近中心αOm。在后角麻花钻圆柱α,通常需要8?10?,倾角20?25?的凿处。这可以弥补实际工作点的轴向进给钻在主切削刃角的运动降低的影响,并兼容前角的变化。
(4)主偏角κrm主偏角是在进给方向的主切削刃的切线的所选择的点m的凸起和基面之间的角度。麻花钻的基体表面上,是在主切削刃的选定点包含钻头轴线的平面中。由于钻头还没有通过的主切削刃线的轴线的,所以主切削刃上的各点的基平面是从主为每个点的角度不同也有所不同。当顶角研磨,每个点的主偏角被确定。的主要的角度和垂直角度的两个不同的概念。
丰角2φ前方角度(5)是在与其平行的平面内的两个主切削刃之间的投影角。较小的前角是很容易切入工件,是轴向阻力小,增加切削刃的工作长度,减少切割层的标称厚度,并有利于加??热,提高刀具寿命;如果前方角度过小,则钻头弱化,变形增大,扭矩增大,钻头容易折断。因此,应根据工件材料的强度和硬度锐化的前一个合理的角度,标准麻花钻前角2φ118?
(6)横向边斜角ψ横刃角的主切削刃之间的角度和横刃钻头轴线垂直的平面上的投影。当麻花钻后刀面磨,ψ自然形成的。从图3-5可以看出,横向边斜角ψ增大,凿刃长度和轴向阻力减小。标准麻花钻横刃斜角约50?55?。
多轴钻床http://www.hongbaoyuan.cn/
多轴钻床http://www.chinazuanchuang.com/
范文五:有关角度的几何概型
有关角度的几何概型
1、在直角三角形ABC中,角A=30度,过直角定点C做射线CM交线段AB于M,则使AM>AC的概率为多少?
解析:过C引射线CM交AB于M,则应该理解为,CM与AC所成的夹角是0到90度之间任意一个角度的概率是相等的!由此可以看出,CM与AB相交时,并不是M出现在AB上任意一点的可能性都是相等的!所以正确的方法应该是,当AC=AM时,有角MCA=75度,当MCA大于75度小于90度时,才会有AM>AC成立,也就是说此时的MCA角可以从75度取到90度,有15个角度的区间可以选择,而在0
1到75度这75个角度区间中,是无法满足AM>AC的,所以概率为. 6
2、在直角三角形ABC中,角A=30度,在斜边AB上取点M,则使AM>AC的概率为多少?
3、在等腰直角三角形ABC中,过直角顶点C在角ACB内部任作一条射线CM,与线段AB于点M,求AM的长小于AC的长的概率为多少? 3解析:,题设是任意做一条射线而不是在AB上任意选一点,所以应当按角度4
67.503?;如果问题是在来计算。临界点是AM=AC,此时∠ACM=67.5°,答案是0904
AB
以上为经典试题解析