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数控刀具结构图(刀具的结构及几何参数)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-14 02:50   点击:184  编辑:admin   手机版

1. 刀具的结构及几何参数

刀具的寿命是指刀具从初次使用到最后将刀头短的没法再刃磨、或者没法装夹使用的整个使用时间,称为刀具的使用寿命。

刀具的磨钝标准是指刀具在正常使用时,切屑的形状与颜色有了显著的改变;切削力增大,出现一些不正常的振动及声响;加工出零件的表面光洁度显著下降或精度超出公差等现象。

刀具的磨损标准确定后,刀具的使用寿命还与切削时的吃刀量、切削速度以及所加工材料的强度、硬度等有关。

如果切削速度不高,吃刀量不大,加工材料的强度、硬度不高,刀具就可以使用的时间很长。刀具的使用寿命就会延长。

2. 什么叫刀具的合理几何参数

刀具耐用度:在切削加工时,刀具从锋利状态钝化到一定程度须加以重磨的连续使用时间。刀具耐用度与刀具重磨次数加一的乘积就是刀具寿命,就是指一把新刀具从投入切削起,直到刀具报废为止的切削时间总和,刀具寿命比道具耐用度时间长。影响刀具耐用度的因素有切削用量,切削速度,切削厚度,切削宽度,刀具的几何参数,工件材料, 刀具材料,刀具的刃磨质量和润滑冷却条件等。其中影响刀具耐用度最大的是切削速度,所以,想要延长刀具的耐用度,首先要把切削速度降下来,加大切削厚度与切削宽度。这样既可以提高劳动生产率,又可以延长刀具的耐用度。扩展资料:

1、磨料磨损磨料磨损是由于切屑或工件表面一些微小的硬质点,如碳化铁、其他碳化物以及积屑瘤碎片等硬粒,在刀具表面上刻划出沟纹而造成的磨损,特别是低速下工作的刀具,磨料磨损是主要原因。

2、黏结磨损黏结磨损是当切屑与前刀面之间在较高的温度和一定的压力下,分子间的吸附力使切屑底层与前刀面黏结在一起,由于刀具表面层的疲劳、热应力等原因,切屑在流出时将刀具表面层材料颗粒带走而造成磨损。

3、相变磨损相变磨损是刀具在切削温度高于相变温度时,其金相组织由回火马氏体转变为回火屈氏体、回火索氏体等组织,硬度大大降低,从而使磨损加剧。

4、扩散磨损扩散磨损是更高温度下产生的一种现象,随扩散磨损是在更高温度下产生的一种现象。在摩擦副中某些化学元素在固体状态下互相扩散到对方那里去,改变了原有材料的结构,使刀具材料变得脆弱,加速刀具的磨损。

3. 刀具的结构及几何参数表

注意看切口是否整直,夹钢有无表明痕现象,刀口上有没有发蓝或发黄光的地方(这种现象是砂轮磨得过重了,产生了“退火”,钢质就变软了);还可以把刀口斜压在另一菜刀的刀背上,从刀根至刀口往上推,如刀背上出现 均匀的刀印,就表示软硬适度,如有“打滑”,说明该处过软或局部“退火”。

其次就是看刀身是否平光,有无裂痕或虚泡;刀头和刀背有无明显裂痕;刀把是否牢固圆正。

4. 刀具的基本结构和形状

1. 结构要素

待加工表面----工件上有待切除的表面。

已加工表面----工件上经刀具切削后产生的表面。

过渡表面(同义词:加工表面)----工件上由切削刃形成的那部分表面,它将在下一个行程,刀具或工件的下一转里被切除,或者由下一个切削刃切除。

前面(同义词:前刀面)----

刀具上切屑流过的表面。它直接作用于被切削的金属层,并控制切屑沿其排出的刀面。

后面(同义词:后刀面)----与工件上切削中产生的表面相对的表面。

主后面(同义词:主后刀面)----刀具上同前面相交形成主切削刃的后面。它对着过渡表面。

副后面(同义词:副后刀面)----刀具上同前面相交形成副切削刃的后面。它对着已加工表面。

主切削刃----起始于切削刃上主偏角为零的点,并至少有一段切削刃拟用来在工件上切出过渡表面的那个整段切削刃。

副切削刃----切削刃上除主切削刃以外的刃,亦起始于切削刃上主偏角为零的点,但它向背离主切削刃的方向延伸。

各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上;镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。

2. 刀具角度参考系

切削平面----通过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。

主切削平面Ps----通过切削刃选定点与主切削刃相切并垂直于基面的平面。它切于过渡表面,也就是说它是由切削速度与切削刃切线组成的平面。

副切削平面----通过切削刃选定点与副切削刃相切并垂直于基面的平面。

基面Pt----通过切削刃选定点垂直于合成切削速度方向的平面。在刀具静止参考系中,它是过切削刃选定点的平面,平行或垂直于刀具在制造、刃磨和测量时适合于安装或定位的一个平面或轴线,一般说来其方位要垂直于假定的主运动方向。

假定工作平面----在刀具静止参考系中,它是过切削刃选定点并垂直于基面,平行或垂直于刀具在制造、刃磨和测量时适合于安装或定位的一个平面或轴线,一般说来其方位要平行于假定的主运动方向。

法平面Pn----通过切削刃选定点并垂直于切削刃的平面。

3. 刀具角度

前角----前面与基面间的夹角。

后角----后面与切削平面间的夹角。

楔角----前面与后面间的夹角。

主偏角----主切削平面与假定工作平面间的夹角,在基面中测量。

副偏角----副切削平面与假定工作平面间的夹角,在基面中测量。

刀尖角----主切削平面与副切削平面间的夹角,在基面中测量。

刃倾角----主切削刃与基面间的夹角,在主切削平面中测量。

刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上,借助轴向键或端面键传递扭转力矩,如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。

带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄;圆锥柄靠锥度承受轴向推力,并借助摩擦力传递扭矩;圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具,切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成,而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。

刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分,包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。有的刀具的工作部分就是切削部分,如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等;有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分,如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。

刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种:

整体结构是在刀体上做出切削刃;

焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上;

机械夹固结构又有两种,一种是把刀片夹固在刀体上,另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。

硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构;瓷刀具都采用机械夹固结构。

刀具切削部分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。

在选择刀具的角度时,需要考虑多种因素的影响,如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等,必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度,是指制造和测量用的标注角度在实际工作时,由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变,实际工作的角度和标注的角度有所不同,但通常相差很小。

5. 数控刀具结构

根据刀具结构可分为:

整体式:刀具为一体,由一个坯料制造而成,不分体;

焊接式式:采用焊接方法连接,分刀头和刀杆;

机夹式:机夹式又可分为不转位和可转位两种;通常数控刀具采用机夹式!

特殊型式:如复合式刀具,减震式刀具等。

根据制造刀具所用的材料可分为:

高速钢刀具; 硬质合金刀具; 金刚石刀具; 其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。

从切削工艺上可分为 车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切断、切槽刀具等多种; 钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等; 镗削刀具

6. 刀具几何形状

前面和基面的夹角是前角.后面和切削平面的夹角是后角  

1、刀具前角的合理选择前角的大小影响刀刃的锐利牢固程度,决定刀具的切削性能。合理增加刀具的前角,可减少切削层的塑性变形,减少切屑流动时的摩擦阻力;提高刀刃锋利性,从而减少切削力、切削热、切削功率,提高铣削加工精度和已加工表面质量,从而提高了刀具的耐用度。  刀具前角若太大,刃口和刀刃部分的强度恶化了散热条件,容易造成崩刃。刀具的前角选择,大致可以遵循如下原则:  (1)工件材料的强度、硬度高、前角应选得小一些;反之可取较大的前角;  (2)加工塑性材料,应选取较大的前角;加工脆性材料,可选取较小的前角;(3)粗加工时,为了保证刀刃有较好的强度和散热条件, 前角选小点;精加工时,为了提高加工表面质量,让刀刃锋利,应选较大的前角;  (4)高速钢刀具抗弯强度、抗冲击韧性好,可选择较大的前角;硬质合金刀具这两方面差,应选较小前角;(5)当机床等刚性、功率不足时,应选较大的前角,来降低切削力和切削功率,减轻振动;  

2、刀具后角的合理选择  刀具后角主要是减少切削刃及刀具后刀面,与工件加工表面之间的摩擦。后角太大,会削弱刃口和刀刃部分的强度与散热条件,降低刀具耐用度,造成崩刃。  刀具后角的选用,可遵循如下原则;  (1)加工塑性大或弹性大的材料,为减少后刀面之间的摩擦,取大后角;加工高强度、高硬度工件,为保证刃口强度,应取较小的后角;精加工切削力小,为减少摩擦,提高加工表面质量,可取大一点的后角;  (2)粗加工时,切削力大,为保证刃口的强度,可取小一点的后角;精加工切削力小,为减少摩擦,提高加工表面质量,可取小一点的后角;(3)高速钢刀具后角可比钨钢刀具后角大2~3度;  (4)当铣刀的径向磨损会影响加工精度时,如键槽铣刀的圆周齿磨损后,直径减少,直接影响键槽的宽度,后角应适当减少(一般为8度)。(5)铣刀刀齿后面与工件的摩擦是再切削速度方向,并且切削厚度比一般车削小,所以磨损主要发生在后刀面上,因此适当增大铣刀后角,可减少磨损。

7. 刀具的结构及几何参数有哪些

那得看用于什么加工哦你类型的刀具,如车、铣、钻、镗、刨、磨等等。举个例子,车削的切削参数有:切削速度、进给速度(进给量)、背吃刀量(切削深度);铣削的切削参数有:切削速度、进给速度(进给量)、轴向切深、径向切深。钻削的切削参数有:钻削速度、进给速度(进给量)、切削深度,等等,还要联系具体的加工方式,比如周铣和端铣等。

影响刀具使用寿命的因素有很多,刀具材质(力学性能、物理性能、显微结构及化学成分)、刀具几何参数(刀具角度、长径比、刀齿数)、所使用的切削参数、机床的刚性以及刀具与工件之间的匹配都会影响到刀具的使用寿命。哪些是主要因素,要看使用场合。

切削参数对刀具使用寿命的影响,一般从经济性、效率和寿命三个方面考虑,要综合衡量,选择最优。

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