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数控加工刀具的几何角度特性

       降低加工成本直接而有效的方法，莫过于有效地应用车削加工数控刀具的不同部分。故此，要选出合适的数控刀具，除了要选择合适的刀具材质外，亦必须了解数控刀具的几何角度特性。然而，由于切削几何率涉及的范围很广，现在主要集中讨论前角，后角普通使用的切削角度的应用以及两者对切削时作出的影响。

数控刀具的前角

一般而言，前角对切削力，切屑排出，刀具耐用度影响都很大。

    数控刀具的前角的影响

1)正前角大，切削刃锋利;

2)前角每增加1度，切削功率则减少1%;

3)正前角过大，刀刃强度下降;负前角过大，盐田区数控车床，切削力则增加。

       数控刀具的大负前角用于

1)切削硬材料;

2)需切削刃强度大，以适应断续切削，以及切削含黑皮表面层的加工条件。

大正前角用于

1)切削软质材料;

2)易切削材料;

3)被加工材料及机床刚性差时。

使用数控刀具的前角切削的好处

1)由于使用前角能减少切削时所遇到的阻力，故能提高切削效率;

2)可减低切削时所产生的温度及振动，提高切削精度;

3)减少刀具损耗，使刀具寿命得以延长;

4)在选择正确的刀具材质以及切入角度时，使用前角可减低刀具的磨损以及加强刀刃的可靠性。

确定数控加工刀具夹紧力的方法

      数控加工刀具设计夹紧装置时，夹紧力的确定包括夹紧力的方向、作用点和大小三个要素。那么怎么确定数控加工刀具的夹紧力?

   1、数控加工刀具夹紧力的作用点夹紧力作用点是指夹紧件与工件接触的一小块面积。

    选择作用点 的问题是指在夹紧方向已定的情况下确定夹紧力作用点的位置和数目。夹紧力作用点的选 择是达到很佳夹紧状态的首要因素的合理选择夹紧力作用点必须遵守以下原则：

 200磨削表面的粗糙度值由2.0 降低至1. 1数控刀具

2、数控加工刀具夹紧力的方向夹紧力的方向与丁.件定位的基本配置情况、工件所受外力的作用方向 等有关。数控刀具选择时必须遵守以下准则：

①夹紧力的方向应有助于定位稳定，且主夹紧力应朝向主要定位基面。

②夹紧力的方向应有利于减小夹紧力以减小工件变形、减轻劳动强度。

③夹紧力的方向应是工件刚性较好的方向。由于工件在不同方向上的刚度是不等的，不 同的受力表面也因其接触面积的大小而变形各异。尤其在夹压薄壁零件时，更需注意使夹紧 力的方向指向工件刚性较好的方向。

3、数控加工刀具简化了工艺流程，6136数控车床，降低生产成本在某些应用场合，高速铣削的表面质量可与磨削加 工媲美，高速铣削可直接作为后一道精加工工序。因而简化了工艺流程，降低了生产成本， 其经济效益十分可观。

4、数控加工刀具加工能耗低，节省知造资源高速切削时，单位功率所切削的切削层材料体积显著增 大。如洛克希德飞机公司的铝合金高速切削，主轴转速从4 000 1/…。提高到20 000 时，切削力下降了30^， 数控车床46机机型，而材料切除率增加3倍。单位功率的材料切除率可达130?160 (⑴比‘卜撕〉，而普通铣削仅为30 ’卜撕)。由于切除率高，能耗低，工件的在制时间

短，提高了能源和设备的利用率，降低了切削加工在制造系统资源中的比例。因此，高速切削 符合可持续发展战略的要求。

数控加工刀具的几何角度特性

   4)在选择正确的刀具材质以及切入角度时，使用前角可减低刀具的磨损以及加强刀刃的可靠性。

   前角过大的坏外

1)由于前角的增加会减低刀具切入工件有角度以及切削效率，故此在切削硬度较高的工件时，若前角过大会令刀具容易产生磨损，甚至出现崩刀的情况;

2)当刀具的材质较弱时，切削刃的可靠性便难得以保持。

   数控刀具的后角

后角使刀具后面与工件间磨擦减少，使刀具有自由切入工件的功能。

数控刀具的后角的影响

1)后角大，后刀正磨损小

2)后角大，刀尖强度下降。

  小后角用于

1)切削硬度材料;

2)需切削强度高时。大后角用于

1)切削软材料

2)切削易加工硬化的材料。

后角切削的好处

1)大后角切削可减低后刀面的磨损，故此在前角损耗没有急剧增加的情况下，使用大后角较小后角更能延长的刀具的寿命;

2)一般而言，在切削延展性及较柔软的材料时会较容易出现溶结的情况。溶结会增加后角及工件的接触面，增加切削阻力，减低切削精度。故若切削此类材料时以较大后角切削则可避免此情况的发生。

数控刀具的后角切削的限制

1)当切削传热性较低的材料如钛合金及不锈钢时，使用大后角切削会使前刀面容易出现磨损，甚至会出现刀具破损的情况。因此，大后角并不适用于切削此类型的材料;

2)虽然使用大后角可减低后刀面的磨损，但却会加速刀刃的衰退。故此，切削的切深会随之而减低，影响切削精度。为此，技术人员需定时调较刀具的角度以保持切削的精度;

3)在切削高硬度的材料时，如大后角过大，切削时所遇到的阻力会令前角因受到强大的压缩力而出现缺损或破损。