淺析車刀幾何參數對切削加工的影響

本文具體分析主、副偏角，前角、后角和刃傾角對切削加工的影響。

一、主、副偏角對切削加工的影響

1.主偏角Kr對切削分力的影響

由背向力Fp＝FDcoskr；進給力Ff＝FDsinkr的計算公式可知主偏角影響切削分力的大小。當主偏角kr增大時，進給力Ff增加，背向力Fp減小，而背向力易使工件在水平面內變形，影響加工精度，并引起振動。

2.主、副偏角影響切削加工殘留面積高度

在理想的切削條件下，刀具相對工件作進給運動時，在加工表面上殘留下切削層殘留面積，形成理論粗糙度。這個粗糙度值的大小與主、副偏角有很大關系。

對尖刀尖而言，如下圖所示：

在精加工中，為獲得較高的表面質量，即減小切削層的殘留面積的高度，應選擇比較小的進給量f和主、副偏角比較小的刀具。

3.主偏角、副偏角直接影響主切削刃單位長度上的負荷、刀尖強度和散熱條件

由公式hD＝f×sinkr，bD＝ap/sinkr可知：當切削深度ap和進給量f為定值時，主偏角kr、副偏角減小時，切削層厚度hD減小，切削層公稱寬度hD增大。此時會使作用在主切削刃上單位長度的負荷減小，且刀尖角增大，刀尖強度提高，散熱條件改善，有利于提高刀具耐用度，反之亦然。

二、前角、后角對切削加工的影響

1.前角對切削加工的影響

（1）刀具前角對切削溫度的影響。前角大，產生的切削熱少，切削溫度低；前角小，切削溫度高。但前角如果太大，則因刀具的散熱體積減小，熱容量也減小，切削溫度反而不會進一步降低。

（2）刀具前角對切削力、切削變形的影響。刀具前角增大，刃口鋒利，切削輕快，切削力明顯減小，切削不必發生較大的擠壓變形就被切下來。另外，前角越大，切削流動方向和切削速度方向之間夾角越小，變形也小。但前角過大會削弱刀頭強度和散熱能力，容易造成崩刃。

2.后角對切削加工的影響

增大后角能減小后刀面與過度表面間的摩擦，減小刀具磨損，還可以減小切削刃鈍圓半徑，使刀刃鋒利，容易切下切屑，可減小表面粗糙度值。但后角過大會降低刀刃強度和散熱能力。

三、刃傾角λs對切削加工的影響

1.控制切屑的流向

當λs=0時，切屑垂直于切削刃流出；當λs＜0時，切屑流向已加工表面；當λs＞0時，切屑流向待加工表面。

2.控制切削刃切入時首先與工件接觸的位置

在切削有斷續表面的工件時，如果刃傾角為負，則刀尖為切削刃上的最低點，首先與工件接觸的是切削刃上的點，而不是刀尖，這樣切削刃承受著沖擊負荷，起到保護刀尖的作用。如果刃傾角為正值，首先與工件接觸的是刀尖，由于刀尖硬度和強度都不夠，可能會引起崩刃或者打刀。

3.控制切削刃在切入和切出的平穩性

控制切削刃在切入和切出的平穩性。斷續切削時，當刃傾角為零時，切削刃與工件同時接觸，同時切離，會引起振動。如果刃傾角不等于零，則切削刃上的各點逐漸切入工件和逐漸切離工件，切削過程平穩，無沖擊振動現象。

(作者單位：青島市技師學院)