車(chē)刀幾何角度是指車(chē)刀切削部分各幾何要素之間宠佩，或它們與參考平面之間構(gòu)成的兩面角或線饼贰、面之間的夾角。它們分別決定著車(chē)刀的切削刃和各刀面的空 間位置阶务。根據(jù)“一面二角”理論可知贸渐，車(chē)刀的獨(dú)立標(biāo)注角度有六個(gè)，它們分別是：確定車(chē)刀主切削刃位置的主偏角Kr和刃傾角λs说庶；確定車(chē)刀前刀面Ar與后刀面 Aa的前角ro和后角ao缓鞠；確定副切削刃及副后刀面Aa′的副偏角Kr′和副后角ao′。

　　這些幾何角度對(duì)車(chē)削過(guò)程影響很大秆牍，其中尤其以主偏角Kr业抵、前角ro、后角ao和刃傾角λs的影響更為突出支读，科學(xué)合理地選擇車(chē)刀的幾何角度厦碎，對(duì)車(chē)削工藝的順 利實(shí)施起著決定性作用。下面就從車(chē)刀幾何角度對(duì)切削力扇雕、切削熱和刀具的耐用度的影響分析著手拓售，本著使切削輕便、質(zhì)量穩(wěn)定镶奉，延長(zhǎng)刀具使用壽命的宗旨础淤，確定科學(xué)的車(chē)刀幾何角度的一般性原則。

　　一哨苛、車(chē)刀幾何角度對(duì)切削力的影響

　　在金屬切削時(shí)鸽凶，刀具切入工件，將多余材料從工件上切除會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的力的作用建峭，這些力統(tǒng)稱(chēng)為切削力玻侥。切削力主要來(lái)源于被加工材料在發(fā)生彈性和塑性變形時(shí)的抗 力和刀具與切屑及工件表面之間的摩擦作用。根據(jù)切削力產(chǎn)生的作用效果的不同亿蒸，可將切削力分解成三個(gè)相互垂直方向的分力凑兰。它們分別是：主切削力Fz，進(jìn)給抗 力Fx和切深抗力Fy边锁，其中Fz是切削總力Fr沿主運(yùn)動(dòng)切向分解而得姑食，是計(jì)算車(chē)刀強(qiáng)度波岛，設(shè)計(jì)機(jī)床零件，確定機(jī)床功率的主要依據(jù)共悼；Fx也叫軸向力驶闰，它是Fr 沿工件軸向的分力，是設(shè)計(jì)進(jìn)給機(jī)構(gòu)钙瘫，計(jì)算車(chē)刀進(jìn)給功率所必需的阔垢；Fy也叫徑向力，它是Fr沿著工件徑向的分力侯砸，它不消耗機(jī)床功率挨奶，但是當(dāng)機(jī)床或工藝系統(tǒng)剛 度不足時(shí)，易引起振動(dòng)俗衍。

　　1粥萍、前角ro對(duì)切削力的影響

　　前角ro增大，剪切角Φ隨著增大簸隅，金屬塑性變形減小犀挠，變形系數(shù)ξ減小，沿前刀面的摩擦力減小撰钥，因此切削力減小燎字。但對(duì)于脆性材料而言，前角ro的變化則不會(huì) 對(duì)車(chē)削力產(chǎn)生較大的影響阿宅，這是因?yàn)榇嘈圆牧显谲?chē)削時(shí)候衍，切屑變形和加工硬化都很小，變形抗力自然會(huì)隨之減小洒放。同時(shí)蛉鹿，實(shí)驗(yàn)還證明，前角ro的增大往湿，對(duì)切削分力 Fx妖异、Fy的影響程度也不一樣，當(dāng)主偏角Kr較大時(shí)领追，對(duì)Fx的影響較明顯他膳，而當(dāng)主偏角Kr較小時(shí)，則對(duì)Fy的降低幅度更大些蔓腐。

　　2、主偏角Kr對(duì)切削力的影響   

　　主偏角Kr的改變龄句，使得切削面積的形狀和切削分力Fxy的作用方向改變回论，從而使切削力也隨之變化。實(shí)驗(yàn)證明畦洞，主偏角Kr增大晴消，切削厚度也隨之增大贰嚷，切削變 厚，切削層的變形減小战决，因此主切削力也隨之減小泵位，但當(dāng)Kr增大到60°－75°后，F(xiàn)z又隨著Kr的增大而有所回升窘燎，這是因?yàn)榇藭r(shí)刀尖圓弧所 占的切削工作比例增大辙肿，使切屑變形和排屑阻力增大，又使主切削力Fz增大昂待。根據(jù)切削力分解公式：Fy＝FxycosKr诀甫；Fx＝FxysinKr可知，主 偏角Kr增大呜唁，使Fy減小哪蒙，F(xiàn)x增大，這有利于減輕工件的變形和系統(tǒng)的振動(dòng)导盅。因此较幌，在工程上我們往往采用較大主偏角的車(chē)刀切削細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件，來(lái)減小徑向分力Fy白翻。

　　3乍炉、刃傾角λs對(duì)切削力的影響

　　刃傾角λs對(duì)主切削力Fz影響很小，但對(duì)進(jìn)給抗力Fx和切深抗力Fy的影響較大嘁字。當(dāng)λs減小時(shí)恩急，使刀具受到的正壓力的方向發(fā)生了變化，從而改變了切削合力 Fr及其分力Fxy的作用方向纪蜒，使Fy增大衷恭，F(xiàn)x減小。由此可見(jiàn)纯续，從切削力角度分析随珠，切削時(shí)不宜選用過(guò)大的負(fù)刃傾角，否則會(huì)增大Fy的作用而產(chǎn)生振動(dòng)猬错。

　　二窗看、車(chē)刀幾何角度對(duì)切削熱的影響

　　車(chē)削過(guò)程所消耗的能量，除了極少部分用以形成新表面和潛藏能以外倦炒，絕大部分都轉(zhuǎn)換為熱能浴祥，以切削熱的形式表現(xiàn)出來(lái)，使工藝系統(tǒng)的溫度升高毁兼。分析可知预蒜，車(chē)削 時(shí)熱量主要來(lái)源于切屑的變形功和前、后刀面的摩擦功坝跃。這些熱量產(chǎn)生后又將通過(guò)切屑论燎、工件丹仅、刀具和周?chē)橘|(zhì)傳出，使產(chǎn)熱與散熱達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)褥甜，此時(shí)工藝系 統(tǒng)的切削溫度就是穩(wěn)態(tài)切削溫度贺壮。影響切削熱與切削溫度的因素很多，這里分析車(chē)刀幾何角度對(duì)其產(chǎn)生的影響拯骤。

　　1大愁、前角ro對(duì)切削溫度的影響

　　前角增大，使切削力下降拄弯，切屑的變形和工藝系統(tǒng)的摩擦減輕兜飒，使產(chǎn)生的切削熱減少，從而降低了切削溫度贞盯。事實(shí)上音念，切削溫度的高低不僅取決于工藝系統(tǒng)產(chǎn)生熱量 的多少，還受工藝系統(tǒng)散熱條件的影響躏敢。實(shí)驗(yàn)證明闷愤，當(dāng)車(chē)工的前角增大到16°左右時(shí)，由于車(chē)刀的楔角減少后使刀具的散熱條件變差件余，切削溫度反而有一些回升讥脐。

　　2、主偏角Kr對(duì)切削溫度的影響

　　主偏角Kr減小時(shí)啼器，使切削寬度增大旬渠，切削厚度減小，切削變形和摩擦減輕端壳，同時(shí)告丢，切削寬度增大后，散熱條件改善损谦，又有利于降低切削溫度岖免。因此，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛 性足夠時(shí)祝遗，采用小的主偏角切削沉卷，是降低切削溫度、提高刀具的耐用度的一個(gè)重要措施说拾，尤其是切削難加工材料時(shí)效果更顯著凰拇。

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