(机械制造技术4版课件)1-2任务二加工带孔的高精度阶梯轴

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1、任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,学习目标: 通过为带有螺纹和孔的轴设置加工工艺，学习孔加工刀具、磨削加工刀具的种类，掌握刀具几何角度的概念，切屑的产生、类型，在加工过程中切削热、切削力及积屑瘤等对加工精度的影响。,项目一 金属切削知识,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,任务提出： 如图示的带内孔的阶梯轴，单件小批量生产，毛坯为长80mm，直径45的棒料，材料为40钢，请设置加工工艺。,基本问题： 1零件有内孔，应该选择什么样的刀具？ 2表面质量要求高的表面为什么用砂轮加工？ 3刀具分哪几个部分？,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,表1-2-1 阶梯轴加工工序,表1-2-1 阶梯轴加工工序,1扁钻

2、扁钻是使用最早的钻孔刀具。特点是结构简单、刚性好、成本低、刃磨方便。,图1-32 扁钻,一、孔加工工具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,麻花钻,一、孔加工工具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,2麻花钻 麻花钻属于粗加工刀具，尺寸公差等级为IT13IT11，表面粗糙度Ra值为2512.5m。麻花钻的工作部分包括切削部分和导向部分。,一、孔加工工具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,2麻花钻 麻花钻属于粗加工刀具，尺寸公差等级为IT13IT11，表面粗糙度Ra值为2512.5m。麻花钻的工作部分包括切削部分和导向部分。,3中心钻 中心钻是用来加工轴类零件中心孔的刀具，其结构主要有三种形式：,一、孔加

3、工工具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,4深孔钻 通常把孔深与孔径之比大于510倍的孔称为深孔，加工所用的钻头称为深孔钻。 由于孔深与孔径之比大，钻头细长，强度和刚度均较差，工作不稳定，易引起孔中心线的偏斜和振动。为了保证孔中心线的直线性，必须很好地解决导向问题；由于孔深度大，容屑及排屑空间小，切屑流经的路程长，切屑不易排除，必须设法解决断屑和排屑问题；深孔钻头是在封闭状态下工作，切削热不易散出，必须设法采取措施确保切削液的顺利进入，充分发挥冷却和润滑作用。,一、孔加工工具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,单刃外排屑小深孔枪钻,5. 扩孔钻 扩孔钻专门用来扩大已有孔，它比麻花钻的齿数多（Z3）

4、，容屑槽较浅，无横刃，强度和刚度均较高，导向性和切削性较好，加工质量和生产效率比麻花钻高。,扩孔钻,一、孔加工工具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,6锪钻 锪钻用于加工各种埋头螺钉沉孔、锥孔和凸台面等。常见的锪钻有三种：圆柱形沉头锪钻、锥形沉头锪钻及端面凸台锪钻。,锪钻,一、孔加工工具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,7铰刀 铰刀常用来对已有孔进行最后精加工，也可对要求精确的孔进行预加工。其加工公差等级可达IT8IT6级，表面粗糙度Ra值达1.60.2m。铰刀可分为手动铰刀和机机铰刀。,图1-38 铰刀,一、孔加工工具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,8镗刀 镗刀是对已有的孔进行再加工刀具。镗

5、刀可在车床、镗床或铣床上使用，可加工精度不同的孔，加工精度可达IT7IT6级，表面粗糙度Ra值达6.30.8m。,单刃镗刀,浮动镗刀及其工作情况,一、孔加工工具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,8镗刀 镗刀是对已有的孔进行再加工刀具。镗刀可在车床、镗床或铣床上使用，可加工精度不同的孔，加工精度可达IT7IT6级，表面粗糙度Ra值达6.30.8m。,单刃镗刀,镗刀刀柄,一、孔加工工具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,1磨削运动 磨削的主运动是砂轮的旋转运动，砂轮的切线速度即为磨削速度vc（单位为m/s）。 磨削的进给运动一般有三种： （1）工件旋转进给运动 （2）工件相对砂轮的轴向进给运动 （3

6、）砂轮径向进给运动,二、磨削刀具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,外圆磨,2砂轮 砂轮是由磨料加结合剂用烧结的方法而制成的多孔物体。由于磨料、结合剂及制造工艺等的不同，砂轮特性可能相差很大，对磨削的加工质量、生产效率和经济性有着重要影响。砂轮的特性包括磨料、粒度、硬度、结合剂、组织以及形状和尺寸等。,二、磨削刀具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,砂轮结构及磨削示意图,二、磨削刀具,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,3.自锐性 磨削过程中，磨粒在高速、高压与高温的作用下，将逐渐磨损而变圆钝。 圆钝的磨粒，切削能力下降，作用于磨粒上的力不断增大。当此力超过磨粒强度极限时，磨粒就会破碎，产生新的较锋利

7、的棱角，代替旧的圆钝的磨粒进行磨削；此力超过砂轮结合剂的粘结力时，圆钝的磨粒就会从砂轮表面脱落，露出一层新鲜锋利的磨粒，继续进行磨削。 砂轮的这种自行推陈出新、保持自身锋锐的性能，称为“自锐性”。 砂轮本身虽有自锐性，但由于切屑和碎磨粒会把砂轮堵塞，使它失去切削能力；磨粒随机脱落的不均匀性，会使砂轮失去外形精度。所以，为了恢复砂轮的切削能力和外形精度，在磨削一定时间后，仍需对砂轮进行修整。,1刀具切削部分的构成要素 （1）前面（前刀面）r：刀具上切屑流出的表面； （2）后面（后刀面）A：刀具上与工件上待加工的表面相对的刀面； （3）副后面（副后刀面）A：刀具上与工件已加工的表面相对的刀面； （

8、4）主切削刃：前面与后面形成的交线，在切削中承担主要的切削任务； （5）副切削刃：前面与副后面形成的交线，它参与部分的切削任务； （6）刀尖：刀尖可以是主切削刃与副切削刃汇交的交点；也可以是把主切削刃与副切削刃连接起来的一小段切削刃，如果这一小段切削刃为直线段，则称为倒棱；如果这一小段切削刃为圆弧，则称为圆弧过渡刃,三、刀具的几何角度,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,2刀具角度参考平面与刀具角度参考系 （1）刀具角度参考平面,图1-5 刀具角度的参考平面,三、刀具的几何角度,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,刀具角度的参考平面,三、刀具的几何角度,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,基面Pr：过切削

9、刃选定点，垂直于主运动方向的平面。通常，它平行（或垂直）于刀具上的安装面（或轴线）的平面。例如：普通车刀的基面Pr，可理解为平行于刀具的底面； 切削平面Ps：过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面Pr的平面。它也是切削刃与切削速度方向构成的平面； 正交平面Po：过切削刃选定点，同时垂直于基面Pr与切削平面Ps的平面； 法平面Pn：过切削刃选定点，并垂直于切削刃的平面； 假定工作平面Pf：过切削刃选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面Pr的平面； 背平面Pp：过切削刃选定点，同时垂直于假定工作平面Pf与基面Pr的平面。,三、刀具的几何角度,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,2刀具角度参考

10、平面与刀具角度参考系 （1）刀具角度参考平面,（2）刀具角度参考系 即正交平面参考系：由基面Pr、切削平面Ps和正平面Po构成的空间三面投影体系称为正交平面参考系。由于该参考系中三个投影面均相互垂直，符合空间三维平面直角坐标系的条件，所以，该参考系是刀具标注角度最常用的参考系。 法平面参考系：由基面Pr、切削平面Ps和法平面Pn构成的空间三面投影体系称为法平面参考系。 假定工作平面参考系：由基面Pr、假定工作平面Pf和背平面Pp构成的空间三面投影体系称为假定工作平面参考系。,三、刀具的几何角度,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,正交平面参考系刀具标注角度,三、刀具的几何角度,任务二 加工带孔的高

11、精度阶梯轴,3刀具的标注角度 （1）正交平面参考系中的刀具标注角度 在基面Pr上刀具标注角度有： 主偏角kr 在过主切削刃选定点的基面内，主切削刃与进给方向间的夹角； 副偏角kr在过副切削刃选定点的基面内，副切削刃和进给方向间所夹的锐角； 在切削平面Ps上刀具标注角度有： 刃倾角s主切削刃与基面间的夹角。刃倾角s有正负之分，当刀尖处于切削刃最高点时为正，反之为负。 在正平面Po上刀具标注角度有： 前角前面r与基面Pr间的夹角。前角有正负，前角在面之下为负，前角在基面这上为正； 后角O后面与切削平面间的夹角。,三、刀具的几何角度,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,（2）其它参考系刀具标注角度 在法

12、平面Pn内测量的前、后角称为法前角和法后角，如图1-7所示。,法平面参考系刀具标注角度,三、刀具的几何角度,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,4 .刀具工作角度 （1）进给运动对刀具工作角度的影响（横车时）,oeo oeo arctan(f/dn）,横向进给运动对刀具工作角度的影响,三、刀具的几何角度,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,（2）刀尖位置高低对工作角度的影响,pepp pepp parcsin(2h/dw),刀尖位置高时刀具工作角度,三、刀具的几何角度,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,4切屑是如何产生的？粗精加工时，切屑的形状相同吗？改变刀具前角，对切屑形状有影响吗？ 5积屑瘤如何产生

13、的？有办法避免吗？ 6车细长轴，能控制切削力来减少弯曲变形和振动吗？ 7前角、后角、主偏角等如何选择能延长刀具寿命？,深度问题：,1切屑的形成过程 切屑是被切材料受到刀具前刀面的推挤，沿着某一斜面剪切滑移形成的。,切削过程示意图,四、切屑的类型,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,2切削过程变形区的划分,图中（AOM）为第一变形区: 沿滑移面的剪切变形，以及随之产生的加工硬化。 图中为第二变形区:切屑底层（与前刀面接触层）在沿前刀面流动过程中受到前刀面的进一步挤压与摩擦，使靠近前刀面处金属纤维化，即产生了第二次变形，变形方向基本上与前刀面平行。 图中为第三变形区:位于后刀面与已加工表面之间，切削刃

14、钝圆部分及后刀面对已加工表面进行挤压，使已加工表面产生变形，造成纤维化和加工硬化。,剪切滑移线与三个变形区示意图,四、切屑的类型,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,3. 切屑类型及控制带状切屑 当加工塑性材料，切削厚度较小，切削速度较高，刀具前角较大时，往往会得到此类屑型。此类屑型底层表面光华，上层表面毛茸；切削过程较平稳，已加工表面粗糙度值较小。,四、切屑的类型,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,3. 切屑类型及控制节状切屑 切屑底层表面有裂纹，上层表面呈锯齿形。大多在加工塑性材料，切削速度较低，切削厚度较大，刀具前角较小时，容易得到此类屑型。,四、切屑的类型,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,3

15、. 切屑类型及控制粒状切屑 当切削塑性材料，剪切面上剪切应力超过工件材料破裂强度时，挤裂切屑便被切离成粒状切屑。切削时采用较小的前角或负前角、切削速度较低、进给量较大，易产生此类屑型。,四、切屑的类型,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,3. 切屑类型及控制崩碎切屑 在加工铸铁等脆性材料时，由于材料抗拉强度较低，刀具切入后，切削层金属只经受较小的塑性变形就被挤裂，或在拉应力状态下脆断，形成不规则的碎块状切削。工件材料越脆、切削厚度越大、刀具前角于小，越容易产生这种切屑。,四、切屑的类型,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,1. 前刀面上的摩擦特性,刀屑接触面上的摩擦特性,五、积屑瘤现象,任务二 加工带

16、孔的高精度阶梯轴,在近切削刃长度lf1内，由于摩擦与挤压作用产生高温和高压，使切屑底面与前面的接触面之间形成粘结，亦称冷焊，粘结区或称冷焊区内的摩擦属于内摩擦，是前面摩擦的主要区域。 内摩擦力使粘结材料较软的一方产生剪切滑移，使得切屑底层很薄的一层金属晶粒出现拉长的现象。由于摩擦对切削变形、刀具寿命和加工表面质量有很大影响，因此，在生产中常采用减小切削力、缩短刀屑接触长度、降低加工材料屈服强度、选用摩擦系数小的刀具材料、提到刀面刃磨质量和浇注切削液等方法，来减小摩擦。,五、积屑瘤现象,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,2. 积屑瘤现象 在切削塑性材料时，如果前刀面上的摩擦系数较大，切削速度不高又

17、能形成带状切屑的情况下，常常会在切削刃上粘附一个硬度很高的鼻型或楔型硬块，称为积屑瘤。积屑瘤包围着刃口，将前刀面与切屑隔开，其硬度是工件材料的23倍，可以代替刀刃进行切削，起到增大刀具前角和保护切削刃的作用。,五、积屑瘤现象,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,积屑瘤,五、积屑瘤现象,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,2. 积屑瘤现象,3. 响切削变形的因素 工件材料 : 工件材料的强度和硬度越高，摩擦系数越小，变形越小。因为材料的强度和硬度增大时，前刀面上的法向应力增大，摩擦系数减小，使剪切角增大，变形减小。 刀具前角 : 刀具前角越大，切削刃越锋利，前刀面对切削层的挤压作用越小，则切削变形越小。

18、 切削速度 : 在切削塑性材料时，切削速度对切削变形的影响比较复杂。在有积屑瘤的切削范围内（vC400m/min），切削速度通过积屑瘤来影响切屑变形。在积屑瘤增长阶段，切削速度增大，积屑瘤高度增大，实际前角增大，从而使切削变形减少；在积屑瘤消退阶段中，切削速度增大，积屑瘤高度减小，实际前角减小，切削变形随之增大。积屑瘤最大时切削变形达最小值，积屑瘤消失时切削变形达最大值。 进给量 : 进给量对切削速度的影响是通过摩擦系数影响的。进给量增加，作用在前刀面上的法向力增大，摩擦系数减小，从而使摩擦角减小，剪切角增大，因此切削变形减小。,五、积屑瘤现象,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,1. 切削力的来

19、源、合力与分力,切削时切削合力及其分力,六、切削力和切削功率,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,切削力Fc（主切削力Fz）在主运动方向上分力； 背向力Fp（切深抗力Fy）在垂直于工作平面上 分力； 进给力Ff（进给抗力Fx）在进给运动方向上。 背向力Fp与进给力Ff也是推力FD的合力，推力FD是作用在切削层平面上且垂直于主切削刃。 合力F、推力FD与各分力之间关系：,六、切削力和切削功率,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,2. 切削功率 在切削过程中消耗的功率叫切削功率Pc，单位为kw，它是Fc、Fp、Ff在切削过程中单位时间内所消耗的功的总和。一般来说，Fp和Ff相对Fc所消耗的功率很小，可以略

20、去不计，于是 PcFc vC 式中vC主运动的切削速度。 计算切削功率Pc是为了核算加工成本和计算能量消耗，并在设计机床时根据它来选择机床电机功率。机床电机的功率PE可按下式计算:,式中c机床传动效率，一般取c0.750.85。,六、切削力和切削功率,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,影响切削力的主要因素 (1) 工件材料: 工件材料是通过材料的剪切屈服强度、塑性变形程度与刀具间的摩擦条件影响切削力的。 一般来说，材料的强度和硬度愈高，切削力愈大； (2) 切削用量: 背吃刀量ap和进给量f 影响较明显。 若f不变，当ap增加一倍时，切削厚度aC不变，切削宽度aw增加一倍，因此，刀具上的负荷也增

21、加一倍，即切削力增加约一倍； 若ap不变，当f 增加一倍时，切削宽度aw保持不变，切削厚度aC 增加约一倍，在刀具刃圆半径的作用下，切削力只增加68%86%。可见在同样切削面积下，采用大的f较采用大的ap省力和节能。切削速度 v 对切削力的影响不大。 (3) 刀具几何参数 在刀具几何参数中刀具的前角o和主偏角r对切削力的影响较明显。当加工钢时，o增大，切削变形明显减小，切削力减小的较多。 r 适当增大，使切削厚度aC增加，单位面积上的切削力P减小。在切削力不变的情况下，主偏角大小将影响背向力和进给力的分配比例，当r增大，背向力FP减小，进给力Ff增加；当r90时，背向力FP0，对防止车细长轴类

22、零件减少弯曲变形和振动十分有利。,六、切削力和切削功率,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,切削热的产生和传散 在切削加工中，切削变形与摩擦所消耗的能量几乎全部转换为热能，即切削热。切削热通过切屑、刀具、工件和周围介质（空气或切削液）向外传散，同时使切削区域的温度升高。切削区域的温度称为切削温度。 影响热传散的主要因素是工件和刀具材料的热导率、加工方式和周围介质的状况。 影响切削温度的主要因素 切削用量: 当vC、f 和ap增加时，由于切削变形和摩擦所消耗的功增大，故切削温度升高。 切削速度vC影响最大，vC增加一倍，切削温度约增加30%； 进给量 f 的影响次之，f增加一倍，切削温度约增加18%

23、； 背吃刀量ap影响最小，ap增加一倍，切削温度约增加7%。,七、切削热与切削温度,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,（2）工件材料: 工件材料主要是通过硬度、强度和导热系数影响切削温度的。 加工低碳钢，材料的强度和硬度低，导热系数大，故产生的切削温度低； 加工高碳钢，材料的强度和硬度高，导热系数小，故产生的切削温度高。 加工脆性金属材料产生的变形和摩擦均较小，故切削时产生的切削温度比45钢低25%。 （3） 刀具几何参数 前角o增大，切削变形和摩擦产生的热量均较少，故切削温度下降。但前角o过大，散热变差，使切削温度升高。 主偏角r减小，使切削变形和摩擦增加，切削热增加，但kr减小后，因刀头体积

24、增大，切削宽度增大，故散热条件改善。 增大刀尖圆弧半径r，选用负的刃倾角s和磨制负倒棱均能增大散热面积，降低切削温度。,七、切削热与切削温度,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴, 切削液 使用切削液对降低切削温度有明显效果。切削液有两个作用： 一方面可以减小切屑与前刀面、工件与后刀面的摩擦； 另一方面可以吸收切削热。两者均使切削温度降低。 但切削液对切削温度的影响，与其导热性能、比热、流量、浇注方式以及本身的温度有关。,七、切削热与切削温度,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,1前角的选择 前角的大小决定切削刃的锋利程度和强固程度。 增大前角可使刀刃锋利，使切削变形减小，切削力和切削温度减小，可提高刀

25、具寿命，并且，较大的前角还有利于排除切屑，使表面粗糙度减小。 增大前角会使刃口楔角减小，削弱刀刃的强度，同时，散热条件恶化，使切削区温度升高，导致刀具寿命降低，甚至造成崩刃。 所以前角不能太小，也不能太大,存在一个刀具寿命为最大的前角合理前角opt,八、刀具几何参数的合理选择,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,前角合理数值,刀具合理前角通常与工件材料、刀具材料、及加工要求有关。 当工件材料的强度、硬度大时，为增加刃口强度，降低切削温度，增加散热体积，应选择较小的前角；当材料的塑性较大时，为使变形减小，应选择较大的前角；加工脆性材料，塑性变形很小，切屑为崩碎切屑，切削力集中在刀尖和刀刃附近，为增加

26、刃口强度，宜选用较小的前角。通常加工铸铁opt0150；加工钢材opt100200；加工紫铜opt20350；加工铝opt300400。 刀具材料的强度和韧性较高时可选择较大的前角。如高速钢强度高，韧性好；硬质合金脆性大，怕冲击；而陶瓷刀应比硬质合金刀的合理前角还要小些。 粗加工时，为增加刀刃的强度，宜选用较小的前角；加工高强度钢断续切削时，为防止脆性材料的破损，常采用负前角；精加工时，为增加刀具的锋利性，宜选择较大前角；工艺系统刚性较差和机床功率不足时，为使切削力减小，减小振动、变形，故选择较大的前角。,八、刀具几何参数的合理选择,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,2后角的选择 刀具后角的作用

27、是减小切削过程中刀具后刀面与工件切削表面之间的磨擦。后角增大，可减小后刀面的摩擦与磨损，刀具楔角减小，刀具变得锋利，可切下很薄的切削层；在相同的磨损标准VB时，所磨去的金属体积减小，使刀具寿命提高；但是后角太大，楔角减小，刃口强度减小，散热体积减小，o将使刀具寿命减小，故后角不能太大。,八、刀具几何参数的合理选择,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,不同刀具材料的合理后角,刀具的合理后角的选择主要依据: ac增大，前刀面上的磨损量加大，为使楔角增大以增加散热体积，提高刀具寿命，后角应小些；ac减小，磨损主要在后刀面上，为减小后刀面的磨损和增加切刃的锋利程度，应使后角增大。 刀具合理后角opt取决于

28、切削条件。一般原则是： 材料较软，塑性较大时，应取较大的后角；当工件材料的强度或硬度较高时，应选取较小的后角。 切削工艺系统刚性较差时，易出现振动应使后角减小。 对于向尺寸精度要求较高的刀具，应取较小的后角。 精加工时，切削厚度较小，刀具磨损主要发生在后面，此时宜取较大的后角。粗加工或刀具承受冲击载荷时，为使刃口强固，应取较小后角。 刀具的材料:一般高速钢刀具可比同类型的硬质合金刀具的后角大23。 车刀的副后角一般与主后角数值相等。而有些刀具（如切断刀）由于结构的限制，只能取得很小。,八、刀具几何参数的合理选择,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,3主偏角的选择 主偏角r的大小影响着切削力、切削热

29、和刀具寿命。 当切削面积Ac不变时，主偏角减小，使切削宽度aw增大，切削厚度ac减小，会使单位长度上切削刃的负荷减小,使刀具寿命增加； 主偏角减小，刀尖角r 增大，使刀尖强度增加，散热体积增大，使刀具寿命提高； 主偏角减小，可减少因切入冲击而造成的刀尖损坏； 减小主偏角可使工件表面残留面积高度减小，使已加工表面粗糙度减小。另一方面减小主偏角，将使径向分力Fp增大，引起振动及增加工件挠度，这会使刀具寿命下降，已加工表面粗糙度增大及降低加工精度。 主偏角还影响断屑效果和排屑方向。 增大主偏角，使切屑窄而厚，易折断。 对钻头而言，增大主偏角，有利于切屑沿轴向顺利排出。,八、刀具几何参数的合理选择,任

30、务二 加工带孔的高精度阶梯轴,主偏角可根据不同加工条件和要求选择使用，一般原则是： 粗加工，半精加工和工艺系统刚性较差时，为减小振动提高刀具寿命，选择较大的主偏角。 加工很硬的材料时，为提高刀具寿命，选择较小的主偏角。 据工件已加工表面形状选择主偏角。如加工阶梯轴时，选r 90；需45倒角时，选r 45等。 有时考虑一刀多用，常选通用性较好的车刀，如r45或r90等。,八、刀具几何参数的合理选择,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,4副偏角的选择 副偏角r 的作用是减小副切削刃和副后刀面与工件已加工表面间的磨擦。 车刀副切削刃是形成已加工表面，副偏角对刀具耐用度和已加工表面粗糙度都有影响。 副偏角

31、减小，会使残留面积高度减小，已加工表面粗糙度减小；同时，副偏角减小，使副后刀面与已加工表面间磨擦增加，径向力增加，易出现振动。但是，副偏角太大，使刀尖强度下降，散热体积减小，刀具寿命减小。ABCD 一般选取： 精加工kr 510；粗加工kr 1015。 有些刀具因受强度及结构限制（如切断车刀）， 取kr 12。,八、刀具几何参数的合理选择,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,5 刃倾角的选择 刃倾角s的作用是控制切屑流出的方向、影响刀头强度和切削刃的锋利程度。 s0时，切屑流向待加工表面； s0时，切屑沿主剖面方向流出； s0时，切屑流向已加工表面。,八、刀具几何参数的合理选择,任务二 加工带孔的

32、高精度阶梯轴,刃倾角对排屑方向的影响,粗加工时宜选负刃倾角，以增加刀具的强度；在断续切削时，负刃倾角有保护刀尖的作用，因此， 当s0时，切削刃全长与工件同时接触，因而冲击较大； 当s0时，刀尖首先接触工件，易崩刀尖； 当s0时，离刀尖较远处的切削刃先接触工件，保护刀尖。 当工件刚性较差时，不易采用负刃倾角，因为负刃倾角将使径向切削力FP增大。精加工时宜选用正刃倾角，可避免切屑流向已加工表面，保证已加工表面不被切屑碰伤。大刃倾角刀具可使排屑平面的实际前角增大，刃口圆弧半径减小，使刀刃锋利，能切下极薄的切削层（微量切削）,八、刀具几何参数的合理选择,任务二 加工带孔的高精度阶梯轴,任务二 加工带孔

33、的高精度阶梯轴,课后思考练习： 1.车刀切削部分由哪些面和刃组成？ 2.刀具正交平面参考系平面Pr、Ps、Po及其刀具角度、r、s如何定义？用图表示。 3.端面车削时，刀尖高（或低）于工件中心时工作角度（前、后角）有何变化？ 4.切屑有哪些种类？各类切屑在什么情况下形成？ 5.切削变形表示方法有几种？如何表示？有何异同？ 6.分析积屑瘤产生的原因及其对生产的影响。 7.试述前角和后角的作用和选择方法。 8.试述主偏角r和刃倾角s的作用和选择方法。 9.切削力的产生原因是什么？车削时切削力如何分解？ 13.切削用量如何影响切削力的？ 14.背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否一样？如何影响？,