切削用量和几何参数对切削温度的影响

1、切削用量的影响

切削用量是影响切削温度的主要因素,切削速度对切削温度影响最大，随切削速度的提高，切削温度迅速上升。进给量对切削温度影响次之，而背吃力量ap变化时，散热面积和产生的热量亦作相应变化，故ap对切削温度的影响很小。

2、刀具几何参数的影响

切削温度θ随前角γo的增大而降低。这是因为前角增大时，单位切削力下降，使产生的切削热减少的缘故。但前角大于18°～20°后，对切削温度的影响减小，这是因为楔角变小而使散热体积减小的缘故。

主偏角Κr减小时，使切削宽度hD增大，切削厚度hD减小，因此，切削变形和摩擦增大，切削温度升高。但当切削宽度hD增大后，散热条件改善。由于散热起主要作用，故随着主偏角kr减少，切削温度下降。

负倒棱bγ1在(0—2)f 范围内变化，刀尖圆弧半径re在0—1.5mm范围内变化，基本上不影响切削温度。因为负倒棱宽度及刀尖圆弧半径的增大，会使塑性变形区的塑性变形增大，但另一方面这两者都能使刀具的散热条件有所改善，传出的热量也有所增加，两者趋于平衡，所以对切削温度影响很小。

刀具切削参数

白钢刀 刀具类型 最大加工 深度（mm） 普通长度（mm） 刃长/刀长 普通加长（mm） 刃长/加长 主轴转速 （r/m） 进给速度 （mm/min） 吃刀量 （mm） D32 120 60/125 106/186 300～400 500～1000 0.1～1 D25 120 60/125 90/166 300～400 500～1000 0.1～1 D20 120 50/110 75/141 500～700 500～1000 0.1～1 D16 120 40/95 65/123 500～800 500～1000 0.1～0.8 D12 80 30/80 53/110 500～1000 500～1000 0.1～0.8 D10 80 23/75 45/95 800～1000 500～1000 0.2～0.5 D8 50 20/65 28/82 800～1200 500～1000 0.2～0.5 D6 50 15/60 不存在800～1200 500～1000 0.2～0.4 R8 80 32/92 35/140 800～1000 500～1000 0.2～0.4 R6 80 26/83 26/120 800～1000 500～1000 0.2～0.4 R5 60 20/72 20/110 800～1000 500～1000 0.2～0.4 R3 30 13/57 15/90 1000～1500 500～1000 0.2～0.4 飞刀 刀具类型最大加工深 度（mm） 普通长度 （mm） 普通加长 （mm） 主轴转速 （r/m） 进给速度 （mm/min） 吃刀量 （mm） D63R6 300 150 320 700～1000 2500～4000 0.2～1 D50R5 280 135 300 800～1500 2500～3500 0.1～1 D35R5 150 110 180 1000～1800 2200～3000 0.1～1 D30R5 150 100 165 1500～2200 2000～3000 0.1～0.8 D25R5 130 90 150 1500～2500 2000～3000 0.1～0.8 D20R0.4 110 85 135 1500～2500 2000～2800 0.2～0.5 D17R0.8 105 75 120 1800～2500 1800～2500 0.2～0.5 D13R0.8 90 60 115 1800～2500 1800～2500 0.2～0.4 D12R0.4 90 60 110 1800～2500 1500～2200 0.2～0.4 D16R8 100 80 120 2000～2500 2000～3000 0.1～0.4 D12R6 85 60 105 2000～2800 1800～2500 0.1～0.4 D10R5 78 55 95 2500～3200 1500～2500 0.1～0.4 U G 学习群：1 8 3 9 6 0 8 9 6 欢迎大家的加入！

刀具几何参数

第一. 合理的刀具几何参数是提高刀具切削性能的重要因素，传统的刀具合理几何参数的研究方法一般是先设计并选择不同的刀具几何参数及工艺参数，并借助于一定的测试手段，来进行实际的切削实验。用这种方法来进行研究，往往要经历一个很长的过程，耗时、耗力、实验成本高。所以刀具合理几何参数的选择是切削理论与实践的重要课题。所谓刀具的合理的(或者最佳)几何参数 是在保证加工质量的前提下，能够满足生产效率高、加工成本高的刀具几何参数。一般的说，选定刀具几何参数的合理值问题，本质上是多变量函数针对某一目标计算求解最佳值的问题，但是，由于影响切削加工效益的因素太多，而且影响因素之间又是相互作用的，因而建立数学模型的难度很大。实用的优化或最佳化工作，只能在固定若干因素后，改变少量参数，取得实验数据，并且采用适当方法(例如方差分析法、回归分析法)进行处理，得出优选结论。 可见，选择合理的刀具几何参数的重要性，所以利用相关软件进行直接模拟优化结构、几何参数有其极其重要的现实意义。 刀具角度包括主切削刃的前角、后角、主偏角、刃倾角和副切削刃的副后角、副偏角等。不同的角度对刀具具体切削过程的影响是不同的。 1、前角变化对切削过程中的切削力、切屑变形等有很大的影响，其中前角对切削力的影响最大。有人曾研究认为:前角每变化一度，主切削力约改变1.5%。在切削过程中，切削力随着前角的增大而减小。这是因为当前角增大时，剪切角也随之增大，金属塑性变形减小，变形系数减小，沿前刀面的摩擦力也减小，因此切削力降低。这种变化趋势在较低速的切削中尤为明显。通过前述有限元分析，将刀具上沿接触长度上各节点的应力值相加可以获得主切削力，而在构成主切削力的各节点应力值中，刀刃部分具有最大等效力值的节点贡献最大。因此可以这么说，为其前角变化对于切削力的影响，可以通过研究刀具前刀面上具有最大等效应力的节点的应力状况而表现出来。所以，我们选取刀具接触长度上节点的最大等效应力作为刀具前角优化的标准。 2、后角的主要功用是减小切削过程中刀具后刀面与加工表面之间的摩擦。后角的大小还影响作用在后刀面上的力，后刀面与工件的接触长度以及后刀面的西华大学硕士学位论文

数控刀具主要几何角度及选择

数控刀具主要几何角度及选择金属切削刀具切削部分的结构要素、几何角度与斧头等刀具有许多共同的特征。如图1，各种多齿刀具或复杂刀具，就其一个刀齿而言，都相当于一把斧头的刀头。现以熟悉的车刀为例说明刀具主要几何角度。 图1刀具的切削部分 1．车刀切削部分的组成 车刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖组成（如图2）。

图2硬质合金外园车刀 (1)前刀面刀具上切屑流过的表面。 (2)主后刀面刀具上与工件上的加工表面相对着并且相互作用的表面，称为主后刀面。 (3)副后刀面刀具上与工件上的已加工表面相对着并且相互作用的表面，称为副后刀面。 (4)主切削刃刀具上前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃。 (5)副切削刃刀具上前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃。 （6）刀尖主切削刃与副切削刃的交点称为刀尖。刀尖实际是一小段曲线或直线，称修圆刀尖和倒角刀尖。 2．车刀切削部分的主要角度 （1）测量车刀切削角度的辅助平面

图3测量车刀的辅助平面 3测量车刀的辅助平面 为了确定和测量车刀的几何角度，需要选取三个辅助平面作为基准，这三个辅助平面是切削平面、基面和正交平面，如图3所示。 1）切削平面Ps切削平面是切于主切削刃某一选定点并垂直于刀杆底平面的平面。 2）基面Pr基面是过主切削刃某一选定点并平行于刀杆底面的平面。 3）正交平面P0主剖面是垂直于切削平面又垂直于基面的平面。 可见这三个坐标平面相互垂直，构成一个空间直角坐标系。

图4车刀的主要角度图 (2)车刀的主要几何及其选择 1）前角前角在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。前角的正负方向按图示规定表示，即刀具前刀面在基面之下时为正前角，刀具前刀面在基面之上时为负前角。前角一般在-5°～25°之间选取。 切削 前角选择的原则：前角的大小主要解决刀头的坚固性与锋利性的矛盾。因此首先要根据加工材料的硬度来选择前角。加工材料的硬度高，前角取小值，反之取大值。其次要根据加工性质来考虑前角的大小，粗加工时前角要取小值，精加工时前角应取大值。

04 切削刀具-飞刀参数表【14表全】

刀具直径种类参数切削参数粗加工半精加工精加工平面加工备注加工材料 E80R8飞刀普通机床Aa（切深） 1.2\\0.5刀长170一般构造用钢S55C,45# E80R8飞刀普通机床Ar（切宽）50\\32刀长170一般构造用钢S55C,45# E80R8飞刀普通机床F(mm/min)1800\\400刀长170一般构造用钢S55C,45# E80R8飞刀普通机床S(转/min)1000\\1000刀长170一般构造用钢S55C,45# E80R8飞刀普通机床寿命(min)480\\480刀长170一般构造用钢S55C,45# E80R8飞刀普通机床金属去除率刀长170一般构造用钢S55C,45# E80R8飞刀普通机床Aa（切深）1\\0.5刀长170调质钢（30

02 切削刀具-铣刀参数表【14表全】

刀具直径种类参数切削参数底刃切削平面光刀侧刃切削高速切削刀具精度E32焊接式铣刀4a a(mm)不提倡底刃切削50 E32焊接式铣刀4a r(mm)不提倡底刃切削0.2 E32焊接式铣刀4F(mm/min)不提倡底刃切削180 E32焊接式铣刀4S(转/min)不提倡底刃切削400 E32焊接式铣刀4寿命(min)不提倡底刃切削\ E32焊接式铣刀4金属去除率不提倡底刃切削\ E25焊接式铣刀4a a(mm)不提倡底刃切削5050-0.005高速推荐侧刃切削E25焊接式铣刀4a r(mm)不提倡底刃切削0.20.2-0.005高速推荐侧刃切削E25焊接式铣刀4F(mm/min)不提倡底刃切削180220-0.005高速推荐侧刃切削E25焊接式铣刀4S(转/min)不提倡底刃切削4001200-0.005高速推荐侧刃切削E25焊接式铣刀4寿命(min)不提倡底刃切削\\-0.005高速推荐侧刃切削E25焊接式铣刀4金属去除率不提倡底刃切削\\-0.005高速推荐侧刃切削E20焊接式铣刀4a a(mm)不提倡底刃切削40/-0.005高速推荐侧刃切削E20焊接式铣刀4a r(mm)不提倡底刃切削0.2/-0.005高速推荐侧刃切削E20焊接式铣刀4F(mm/min)不提倡底刃切削180/-0.005高速推荐侧刃切削E20焊接式铣刀4S(转/min)不提倡底刃切削400/-0.005高速推荐侧刃切削E20焊接式铣刀4寿命(min)不提倡底刃切削\\-0.005高速推荐侧刃切削E20焊接式铣刀4金属去除率不提倡底刃切削\\-0.005高速推荐侧刃切削E15.5合金4a a(mm)不提倡底刃切削36/-0.05高速推荐侧刃切削E15.5合金4a r(mm)不提倡底刃切削0.15/-0.05高速推荐侧刃切削E15.5合金4F(mm/min)不提倡底刃切削180/-0.05高速推荐侧刃切削E15.5合金4S(转/min)不提倡底刃切削600/-0.05高速推荐侧刃切削E15.5合金4寿命(min)不提倡底刃切削\\-0.05高速推荐侧刃切削E15.5合金4金属去除率不提倡底刃切削\\-0.05高速推荐侧刃切削 E12合金2a a(mm)0.218\0--0.051 E12合金2a r(mm)120.2\0--0.051 E12合金2F(mm/min)1200400\0--0.051 E12合金2S(转/min)1500800\0--0.051 E12合金2寿命(min)5060\0--0.051 E12合金2金属去除率 2.88 1.44\0--0.051 E12高速涂层2aa(mm)0.218/-0.032--0.059 E12高速涂层2ar(mm)110.24/-0.032--0.059