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數控加工刀具的幾何角度特性

       降低加工成本直接而有效的方法，莫過于有效地應用車削加工數控刀具的不同部分。故此，要選出合適的數控刀具，除了要選擇合適的刀具材質外，亦必須了解數控刀具的幾何角度特性。然而，由于切削幾何率涉及的范圍很廣，現在主要集中討論前角，后角普通使用的切削角度的應用以及兩者對切削時作出的影響。

數控刀具的前角

一般而言，前角對切削力，切屑排出，刀具耐用度影響都很大。

    數控刀具的前角的影響

1)正前角大，切削刃鋒利;

2)前角每增加1度，切削功率則減少1%;

3)正前角過大，刀刃強度下降;負前角過大，鹽田區數控車床，切削力則增加。

       數控刀具的大負前角用于

1)切削硬材料;

2)需切削刃強度大，以適應斷續切削，以及切削含黑皮表面層的加工條件。

大正前角用于

1)切削軟質材料;

2)易切削材料;

3)被加工材料及機床剛性差時。

使用數控刀具的前角切削的好處

1)由于使用前角能減少切削時所遇到的阻力，故能提高切削效率;

2)可減低切削時所產生的溫度及振動，提高切削精度;

3)減少刀具損耗，使刀具壽命得以延長;

4)在選擇正確的刀具材質以及切入角度時，使用前角可減低刀具的磨損以及加強刀刃的可靠性。

確定數控加工刀具夾緊力的方法

      數控加工刀具設計夾緊裝置時，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點和大小三個要素。那么怎么確定數控加工刀具的夾緊力?

   1、數控加工刀具夾緊力的作用點夾緊力作用點是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。

    選擇作用點 的問題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點的位置和數目。夾緊力作用點的選 擇是達到很佳夾緊狀態的首要因素的合理選擇夾緊力作用點必須遵守以下原則：

 200磨削表面的粗糙度值由2.0 降低至1. 1數控刀具

2、數控加工刀具夾緊力的方向夾緊力的方向與丁.件定位的基本配置情況、工件所受外力的作用方向 等有關。數控刀具選擇時必須遵守以下準則：

①夾緊力的方向應有助于定位穩定，且主夾緊力應朝向主要定位基面。

②夾緊力的方向應有利于減小夾緊力以減小工件變形、減輕勞動強度。

③夾緊力的方向應是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上的剛度是不等的，不 同的受力表面也因其接觸面積的大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時，更需注意使夾緊 力的方向指向工件剛性較好的方向。

3、數控加工刀具簡化了工藝流程，6136數控車床，降低生產成本在某些應用場合，高速銑削的表面質量可與磨削加 工媲美，高速銑削可直接作為后一道精加工工序。因而簡化了工藝流程，降低了生產成本， 其經濟效益十分可觀。

4、數控加工刀具加工能耗低，節省知造資源高速切削時，單位功率所切削的切削層材料體積顯著增 大。如洛克希德飛機公司的鋁合金高速切削，主軸轉速從4 000 1/…。提高到20 000 時，切削力下降了30^， 數控車床46機機型，而材料切除率增加3倍。單位功率的材料切除率可達130?160 (⑴比‘卜撕〉，而普通銑削僅為30 ’卜撕)。由于切除率高，能耗低，工件的在制時間

短，提高了能源和設備的利用率，降低了切削加工在制造系統資源中的比例。因此，高速切削 符合可持續發展戰略的要求。

數控加工刀具的幾何角度特性

   4)在選擇正確的刀具材質以及切入角度時，使用前角可減低刀具的磨損以及加強刀刃的可靠性。

   前角過大的壞外

1)由于前角的增加會減低刀具切入工件有角度以及切削效率，故此在切削硬度較高的工件時，若前角過大會令刀具容易產生磨損，甚至出現崩刀的情況;

2)當刀具的材質較弱時，切削刃的可靠性便難得以保持。

   數控刀具的后角

后角使刀具后面與工件間磨擦減少，使刀具有自由切入工件的功能。

數控刀具的后角的影響

1)后角大，后刀正磨損小

2)后角大，刀尖強度下降。

  小后角用于

1)切削硬度材料;

2)需切削強度高時。大后角用于

1)切削軟材料

2)切削易加工硬化的材料。

后角切削的好處

1)大后角切削可減低后刀面的磨損，故此在前角損耗沒有急劇增加的情況下，使用大后角較小后角更能延長的刀具的壽命;

2)一般而言，在切削延展性及較柔軟的材料時會較容易出現溶結的情況。溶結會增加后角及工件的接觸面，增加切削阻力，減低切削精度。故若切削此類材料時以較大后角切削則可避免此情況的發生。

數控刀具的后角切削的限制

1)當切削傳熱性較低的材料如鈦合金及不銹鋼時，使用大后角切削會使前刀面容易出現磨損，甚至會出現刀具破損的情況。因此，大后角并不適用于切削此類型的材料;

2)雖然使用大后角可減低后刀面的磨損，但卻會加速刀刃的衰退。故此，切削的切深會隨之而減低，影響切削精度。為此，技術人員需定時調較刀具的角度以保持切削的精度;

3)在切削高硬度的材料時，如大后角過大，切削時所遇到的阻力會令前角因受到強大的壓縮力而出現缺損或破損。