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后角選擇
后角也是刀具的主要幾何參數之一。
增大后角能減少后面與工件加工表面間的摩擦,從而減少刀具的磨損,提高已加工表面質量和刀具壽命。同時可減小刃口圓鈍半徑rn,使刃口更為鋒利,摩擦進一步減少,磨損降低,刀具壽命提高,加工表面質量得到改善。
增大后角,在同樣的磨鈍標準條件下,刀具由新刃磨用到磨鈍,允許磨去的體積較大,如圖1-29所示,因而有利以提高刀具壽命。但后角越大,在同樣磨鈍標準條件下,刀具的徑向磨損值N B 增大,因此,對于一些精加工刀具,當尺寸精度要求高時,就不宜按一般原則采用大后角。當后角過大時,楔角/?減小,則將削弱刃口強度,減少散熱體積,磨損反而加劇,導致刀具壽命下降,且容易發生振動。
可見,在一定切削條件下,數控加工后角過大或過小都是不利的,它總有一個最佳的合理數值。通常后角的合理數值主要根據切削厚度來選擇。切削厚度愈小,后角可選擇愈大;反之,切削厚度愈大,后角應選擇較小。這是因為切削厚度較小時,后面磨損比較顯著,而前面的月牙洼磨損較輕微,增大后角可以減少后面磨損量。相反,切削厚度較大時,前面的月牙洼磨損較顯著,而后面磨損相對下降,這時較小的后角.
可以增加刀頭散熱體積,減少前面磨具刃口都存在圓鈍半徑4 ,如圖1-20所示,使厚度為A/id 的一層材料很難被切下,而僅是與后面形成摩擦。切屑厚度A d越小,刃口圓鈍半徑愈大,AhD/hD 愈大,被刃口擠壓的材料層比例愈大,這將加劇刀具的后面磨損,降低已加工表面質量。此時若增大后角,即可減小刃口圓鈍半徑,使刃口鋒利,便于切下薄切屑,減少刀具后面的摩擦與磨損,提高已加工表面質量。當切削厚度較大時,切削力較大,切削溫度較高,為了保證刃口強度和提高刀具壽命,應選擇較小的后角。
合理選擇刀具的后角,除了在一定條件下取決于切削厚度外,還同工件材料、刀具材料及加工條件有關。工件材料強度、硬度愈高,為了保證刃口強度,宜取較小的后角;工件材料軟而塑性大時,為了減少后面的摩擦磨損,應取較大的后角。加工脆性材料時,切削力集中在刃口附近,宜取較小的后角。工藝系統剛性較差時,為了適當增加刀具后面和加工表面之間的接觸面積,以達到阻尼消振的目的,也應取較小的后角。對于粗糙度、精度要求髙的精加工用刀具(拉刀、鉸刀等),為了保證較高的尺寸壽命,后角也取得較小。通常粗車時可取后角為4°?6°,精車則取為8°?12°。
副后角的作用與后角類似,它用來減少副后面與已加工表面之間的摩擦。它對刀尖強度有一定的影響。一般刀具通常將副后角制成與后角相同,但在某些特殊情況下,如切斷刀,為了保證刀尖的強度或保持重磨后的尺寸精度,副后角選得很小,一般為1°?2°。