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可转位车刀几何角度的设计、加工及检测
z% G3 M ], A& F8 B/ q随着数控机床的普及，可转位车刀的应用范围日益扩大。可转位车刀在加工中转位迅速，尺寸稳定，刀片磨损后可快速更换，因此可显著提高加工效率，节省工具费用。
5 p/ {( R' ]$ O2 B$ S1 z C 1可转位车刀几何角度的设计
5 A- b, d% A7 ]* F; z9 G 可转位车刀刀片槽的空间位置主要由主偏角kr、刃倾角ls和前角g0确定。* E+ a! W2 S Y
主偏角kr主偏角对可转位车刀的寿命影响较大。一般来说，减小主偏角可提高刀具工作寿命。但当工艺系统或被加工工件刚性不足时，减小主偏角会增大径向力，从而加大变形挠度，引起加工振动，降低加工精度和加工表面质量，同时影响刀具寿命，因此，应针对不同的加工条件选择不同的主偏角。设计刀具时的主偏角推荐值见表1。2 o2 f3 u* }7 r+ p6 t1 S, I
刃倾角ls刃倾角对可转位车刀的切削性能也有较大影响。切削时，刃倾角的大小影响切屑流出方向。精车时，为避免切屑流向并擦伤已加工表面，刃倾角常取正值。此外，刃倾角的大小还会影响切削刃锋利程度。设计刀具时，刃倾角的推荐值见表2。! f$ z3 c$ I& w) C
前角g0前角的大小直接影响刀刃的强度和锋利程度。增大前角可减小切屑变形，使切削更为轻快，并提高刀具寿命。但前角太大会削弱切削刃强度，易于崩刃，反而会缩短刀具寿命。影响可转位车刀前角选择的因素较多，其设计推荐值见表3。在可转位车刀设计中，刀片自身的前角也是一个重要参数，应予重点考虑。
" v& ~- X4 L, @/ T, \+ S& I2 ?+ y表1可转位车刀主偏角推荐值 加工条件 | 主偏角kr推荐值 | 粗车 | 工艺系统刚性较好 | 45°~75° | 工艺系统刚性较差 | 75°~90° | 精车 | 工艺系统刚性较好 | 45° | 工艺系统刚性较差 | 60°~75° | 加工细长轴、薄壁件 | 90°~95° | 工件中间切入、仿形加工 | 45°~60°，90°~95° |
表2可转位车刀刃倾角推荐值 加工条件 | 刃倾角ls推荐值 | 精车 | 0°~5° | 粗车 | -5°~0° | 断续切削 | -5°~0° | 加工淬硬钢 | -5°~-10° |
表3可转位车刀前角推荐值 工件材料 | 前角g0推荐值 | 粗车 | 精车 | 低碳钢 | 13°~20° | 20°~25° | 碳素结构钢(正火) | 10°~15° | 13°~17° | 碳素结构钢(调质) | 5°~10° | 8°~13° | 合金结构钢(正火) | 8°~13° | 10°~15° | 合金结构钢(调质) | 5°~8° | 5°~10° | 灰铸铁(HT15-32、20-40) | 5°~10° | 5°~10° | 高强度钢 | -5° | -5° |
表4可转位车刀后角推荐值 工件材料 | 后角推荐值 | 普通钢 | 5°~12° | 普通铸铁 | 6°~8° | 高强度钢 | 10°~15° | 耐磨铸铁 | 8°~12 |
后角' v' T( y. A0 K* P' Q* b1 L* x6 C
后角主要用于减小切削过程中后刀面与过渡表面之间的摩擦。设计可转位车刀时，需要对后角与前角进行综合考虑，选定刀片后角后，再根据刀片槽前角确定刀片槽后角。可转位车刀后角的设计推荐值见表4。' [) S( }0 x9 d
造型设计及图纸标注
( Z/ H) ]! V9 T; ]7 e 可转位车刀切削参数的图纸标注如图1所示。, H+ H+ V0 l" [# o$ y* r9 n8 v- ~
用AutoCAD2000的实体功能设计可转位车刀时，首先根据加工条件选择刀片，然后减去刀片本身的前角和后角，即可确定设计可转位车刀所需全部参数。进行实体造型设计时，不能完全按照所需刃倾角和前角来旋转刀片，而应将其换算为法向前角，换算公式为tangn=tang0cosls(1)
: j% u8 X; t1 M" w/ u$ a, p4 s3 z 实体造型时刀片旋转的顺序应为：主偏角→刃倾角→法向前角。9 h( B+ F* Z( s+ V
图1可转位车刀切削参数的图纸标注 |
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发表于 2008-12-21 22:46:37
楼主