刀具工作角度优化建议：如何优化刀具工作角度？

在实际使用时，静止参考系所确定的刀具角度，往往不能确切地反映切削加工的真实情形。只有用合成切削运动方向ve来确定参考系，才符合切削加工的实际。例如，图2.15所示三把刀具的标注角度完全相同，但由于合成切削运动方向ve不同，后刀面与加工表面之间的接触和摩擦的实际情形有很大的不同；图2.15（a）刀具后刀面同工件已加工表面之间有适当的间隙，切削情况正常；图2.15（b）中该两个表面全面接触，摩擦严重；图2.15（c）刀具的背棱顶在已加工表面上，切削刃无法切入，切削条件被破坏。可见，在这种场合下，只考虑主运动的假定条件是不合适的，还必须考虑进给运动速度的影响，也就是必须考虑合成切削运动方向来确定刀具工作角度的参考系。

图2.15　刀具工作角度示意图

同样，刀具实际安装位置也影响工作角度的大小。只有采用刀具工作角度的参考系，才能反映切削加工的实际情况。

刀具工作角度参考系同刀具角度静止参考系的唯一区别是用ve取代vc，用实际进给运动方向取代假设进给运动方向。

刀具在工作状态下的切削角度，称为刀具的工作角度。工作角度记作为：γoe、αoe、κre、、λse、等。

（1）进给运动对工作角度的影响

①横向进给运动对工作角度的影响。车端面或切断时，车刀沿横向进给，合成运动方向与主运动方向的夹角为运动轨迹是阿基米德螺旋线，如图2.16所示。这时工作基面Pre和工作切削平面Pse分别相对于基面Pr和切削平面Pe转过μ角。刀具的工作前角γoe增大和工作后角αoe减小，分别为

图2.16　横向进给运动对工作角度的影响

②纵向进给运动对工作角度的影响。车外圆或车螺纹时，如图2.17所示，合成运动方向与主运动方向之间的夹角为μf，这时工作基面Pre和工作切削平面Pse分别相对于基面Pr和切削平面Ps转过μf角。刀具的工作前角γoe增大和工作后角αoe减小，分别为

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式中　f——纵向进给量，或被切螺纹的导程，mm/r；

　　　d——工件选定点的直径，mm；

　　　μf——螺旋升角，（°）。

一般车削时，进给量比工件直径小得多，故角度μ很小，对车刀工作角度影响很小，可忽略不计。但若进给量较大时（如加工丝杠、多头螺纹），则应考虑角度μ的影响。车削右旋螺纹时，车刀左侧刃后角应大些，右侧刃后角应小些；或者使用可转角度刀架将刀具倾斜一个μ角安装，使左右两侧刃工作前后角相同。

（2）刀具安装对工作角度的影响

①刀刃安装高度对工作角度的影响。车削时刀具的安装常会出现刀刃安装高于或低于工件回转中心的情况，如图2.18所示，此时工作基面、工作切削平面相对于标注参考系产生θ角的偏转，将引起工作前角和工作后角的变化：γoe=γo±θ，αoe=αo±θ。

图2.17　纵向进给运动对工作角度的影响

图2.18　刀刃安装高度对工作角度的影响

②刀柄安装偏斜对工作角度的影响。在车削时会出现刀柄与进给方向不垂直的情况，如图2.19所示，此时刀柄垂线与进给方向产生θ角的偏转，将引起工作主偏角和工作副偏角的变化：κre=κr±θ，=±θ。

图2.19　刀刃安装偏斜对工作角度的影响