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    武汉j9九游会真人游戏第一品牌赢车刀几何参数的选择

    Date：2020/3/9 11:26:14 / Read： / Source：本站

    由于热塑性材料和热固性材料具有不同的加工性能和特性，所以所用刀具的几何参数是不同的，下面以车刀为例分别加以讨论。2.6.1 切削热塑性塑料时刀具几何参数的选择（1）车刀的几何参数①决定前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃和副切削刃空间位置的几何角度，即前角为γ0、后角α0、楔www.86lipin.com 武汉j9九游会真人游戏第一品牌赢机械股份有限公司v角β0、主偏角κr、副偏角[插图]和刃倾角λs。②前刀面和后刀面的形状，是平面、曲面或折面。③切削刃的形状有直线、折线或曲线。④刃区形式，在塑料切削中，由于切削力比较小而且材料的回弹性大，所以均采用锋刃形式。所谓锋刃即是切削刃刃磨www.86lipin.com 武汉j9九游会真人游戏第一品牌赢机械股份有限公司得非常锋利。在设计车削热塑性的车刀时，根据被加工材料的特点，首先要保证加工质量，而后考虑提高生产率和降低成本。（2）前角γ0的选择 前角γ0是表示前刀面相对于基面的倾斜程度的几何量。前角γ0越大，车刀的前刀面倾斜越大，切屑流出越方便，产生的切削力越小，热量也少。但是前角过大时，会使刃口强度下降，传热截面积减少而致切削区内温度升高。所以，应根据不同被切削塑料的牌号和所用的刀具材料，以及加工要求（精加工或粗加工）和切削条件来www.86lipin.com 武汉j9九游会真人游戏第一品牌赢机械股份有限公司选取其合理的前角值。前角γ0的大小也影响刀具对被加工材料作用力的方向和大小。如图2-54所示是切削有机玻璃时前角对作用力大小和方向的影响。从图可见，前角由-20°逐渐增大至40°时，作用力由大变小，并且其方向也发生了很大的变化，由作用于待加工表面内部而逐渐转变为把切屑掀起的力。实际切削www.86lipin.com 武汉j9九游会真人游戏第一品牌赢机械股份有限公司中，其最佳方案是使切削力的作用方向和切削运动方向重合，这时的加工质量最好。实验证明，当进给量f=0.25mm/r时，γ0=20°；f=0.1mm/r时，γ0=20°；或当f=0.05mm/r时，γ0=40°这些组合作用力基本和切削运动方向重合。从作用力方向来分析前角γ0对加工质量的影响，很显然前角是应选取大些，尤其是进给量小时前角更应大些。前角的大小对切削过程中振幅的大小也有较大的影响。实验证明，前角越大时振幅越小。振动会使已加工表面质量下降，引起已加工表面的波纹，从这个角度来说，切削时也应当选取较大的前角。实际上，和车削金属一样，车削塑料时所选用的前角过大或者过小都不好，应当有个合理的前角γopt。切削各种塑料的合理前角γopt应根据下述原则来选择。①首先要保证已加工表面质量 如果被切削的塑料熔点低时，则应采用较大前角。否则由于前角小而使切削区域内的温度高，使被切削的材料变软，致使已加工表面产生涂抹现象而降低加工质量。例如氟塑料的耐热温度为150℃，聚苯乙烯的耐热温度为8www.86lipin.com 武汉j9九游会真人游戏第一品牌赢机械股份有限公司0℃，聚酰胺类（尼龙-6）的耐热温度为55～58℃。尽管氟塑料、聚苯乙烯的强度均比聚酰胺大，但按表面质量的要求，精加工时它们的合理前角γopt分为：氟塑料选用γopt=10°～15°；聚苯乙烯塑料选用γopt=10°～20°；聚酰胺塑料选用了γopt=30°～45°。②不同的加工要求时合理前角γopt不同 所谓加工要求是指精加工或是粗加工。精加工要求表面质量好，要求刀具刃口锋利，振动要小，因此合理前角γopt值应大些。粗加工时，由于切除切屑的截面积较大，www.86lipin.com 武汉j9九游会真人游戏第一品牌赢机械股份有限公司产生的切削力相对也大，为了不使切削区域内温度过高，其合理前角γopt小些，一般γopt=0°～10°。③不同的刀具材料前角γopt不同 硬质合金车刀由于弯曲强度小，抗冲击韧性差，为了增强刃口强度，应选择较小的前角γopt。高速钢、合金工具钢和碳素工具钢车刀，由于弯曲强度好，抗冲击性能也好，所以可选择较大的前角γopt。④塑料品种不同前角γopt应有区别 车削金属时，工件材料的强度和硬度对前角影响很大。车削热塑性塑料时，尽管它们的品种不同，但前角变化不大。一般来说，易形成不连续切屑的塑料，则选择较小的前角。⑤成型车刀要选择较小的前角 用成型车刀车削成型塑料工件时，为了防止车刀刃形畸变，必须取较小的前角才能保证加工精度。有时取γopt=0°，但这时车刀的切屑条件不好，应在保证切削刃成型精度的前提下，设法增大后角。总的说来，车削热塑性塑料选择前角时，必须保证车刀刃口的锋利。精车热塑性塑料的外圆车刀前角γopt，推荐按表2-11选择。表2-11 车削热塑性塑料时车刀的几何参数（3）后角α0的选择 后角α0是表示车刀后刀面相对于切削平面的倾斜程度的，主要作用是减小后刀面和已加工表面之间的摩擦。实际切削时，刀具刃口半径并非绝对尖锐，如图2-55所示总是有个半径ρ。显然，在M点以上的塑料方能变为切屑，只有ac′厚度的塑料被刃口压下去。刃口切过后被压下的塑料又弹性恢复而成已加工表面。后角小，弹性恢复层同后刀面的摩擦面积增加。它是导致切削刃与后刀面磨损的主要原因之一，也是产生切削热的主要来源之一。从上述角度来看，增大后角能减少摩擦，减少切削热的产生，提高加工表面质量和刀具的寿命。[插图]图2-55 已加工表面形成过程从图2-55中可见，在前角γ0一定时，后角α0越大，则刃口半径ρ越小，切削刃越锋利。在同样的磨钝标准VBⅠ下，后角大的刀具由开始使用到磨钝，所磨去的金属体积增大（图2-56），这也是增大后角α0可以提高刀具寿命的原因之一。但增大后角α0后，切削刃和刀头的强度削弱，导热面积和熔热体积减小，这是增大后角的不利方面，由于温度升高影响表面质量。后角α0选择原则：①和前角一样，首先考虑加工表面质量 后角越大，表面质量越好，在其他因素允许www.86lipin.com 武汉j9九游会真人游戏第一品牌赢机械股份有限公司的情况下，应尽量选取较大的后角；②被加工塑料线膨胀系数越大，选用的后角α0应越大，这样才能减少由于加工表面膨胀而与后刀面产生的强烈摩擦；③粗加工时为了提高刃口强度和散热面积应选用较小的后角，精加工则选用较大的后角。综合上述可见，在前角γ0一定的情况下，切削塑料的后角α0比切削金属后角要大，要保证切削刃刃口锋利。切削热塑性塑料的刀具后角，推荐加工材料和刀具材料按表2-10中选取。（4）主偏角κr的选择 主偏角κr是主切削刃在基面上的投影和走刀方向的夹角，它是表示主切削刃相对于走刀方向倾斜程度的。如图2-57所示，当车刀的刀尖半径r=0，外圆车刀车削所留下的残留面积情况。它的高度Rmax为：[插图]，并由残留面积△abc计算出轮廓算术平均偏差[插图]图2-57 外圆车削时残留面积[插图]∴[插图]若刀尖半径r>0时，经过运算则可得：由上述推导可见，主偏角κr增大，则被加工塑料工件表面粗糙度值Ra也增大。另外，主偏角κr还影响径向力Fy和轴向力Fz的大小。主偏角κr增大，径向力Fy减小，这点对车削细长轴类塑料工件时十分重要。车削细长轴取κr=90°。车削非细长轴工件，推荐按表2-10的数值选取。（5）刃倾角λs的选择 刃倾角λs是表示主切削刃相对于基面的倾斜量。刃倾角λs可以改变切屑流出的方向。图2-58是刃倾角λs对切屑流出方向的影响。切削热塑性塑料通常形成带状切屑，有时缠绕工件而妨碍加工正常进行。为了正常加工，可以根据实际情况变换λs的大小和方向来控制切屑流出方向，达到顺利排屑的目的。www.86lipin.com 武汉j9九游会真人游戏第一品牌赢机械股份有限公司

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