技术分享 | 不同切削条件对车削加工的影响

2025年07月08日 14:40

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当切削加工时,最希望达到的是加工时间短,刀具寿命长,加工精度高。为此应很好地考虑工件材料的材质、硬度、形状、状态及机床的性能。由此选定刀具,选择高效率的切削条件。


切削速度对刀具寿命有很大的影响。提高切削速度时,切削温度就上升,而使刀具寿命大大缩短。加工不同种类、硬度的工件,切削速度会有相应的变化,而选择适合的刀具材料是非常必要的。


车削加工的切削条件的影响

1切削速度的影响

2进给量的影响

3切削深度的影响


切削速度的影响

1.切削速度提高20%, 刀具耐用度降低1/2; 切削速度提高50%, 刀具耐用度将降至原来的1/5。

2.低速(20─40m/min) 切削易产生振动,刀具寿命缩短。

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进给量的影响

车削时,工件回转一转车刀向前的移动量即为进给量。铣削时指铣刀回转一圈机床工作台移动量除以刃数之值,即每刃进给量。加工表面粗糙度与进给量有很大关系。通常由表面粗糙度要求决定进给量。

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1. 进给量小,后刀面磨损大,刀具寿命大幅降低。
2. 进给量大,切削温度升高,后刀面磨损也增大,但较之切削速度对刀具寿命的影响要小。
3. 进给量大,加工效率高。



切削深度的影响

切削深度是由工件的加工余量、形状、机床功率、刚性及刀具的刚性而确定的。

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  1. 切削深度变化对刀具寿命影响不大。

  2. 切削深度较小或微小时,会造成刮擦、只切削到工件表面的硬化层,缩短刀具寿命。

  3. 切削铸铁表面和氧化皮表面层时,应在机床功率极限范围内,尽量加大切削深度。否则刀刃尖端只切削工件表皮硬质层及杂物,会造成刀尖破损或产生异常磨损。



车削加工之切屑处理

车削钢加工时的切屑形状

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切削速度和刀片断屑槽的切屑处理有效范围

一般随着切削速度的增大,刀片断屑槽的切屑处理有效范围会有减小的倾向。

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切削液的有无与刀片断屑槽的切屑处理有效范围

即使切削速度相同,刀片断屑槽的切屑处理有效范围也会因是否使用切削液而有所不同。image.png




车削加工的刀具各部分的作用

前角

前角对切削力、切屑排出、切削热、刀具寿命影响都很大。

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前角的影响

1. 正前角大,切削刃锋利。
2. 正前角每增加1°,切削功率减少1%。
3. 正前角大,刀刃强度下降;负前角过大,切削力增加。

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后角

后角具有避免刀具后刀面与工件摩擦、使刀尖自由切入工件的功能。

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后角的影响

1. 后角大,后刀面磨损小。
2. 后角大,刀尖强度下降。

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余偏角

余偏角影响冲击力的缓和、进给分力、背分力的大小及切屑厚度。

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余偏角的影响

1. 进给量相同时,余偏角大,刀片与切屑接触的长度增加,切屑厚度变薄,使切削力分散作用在长的刀刃上,刀具寿命得以提高。
2. 余偏角大,分力a'也随之增加,加工细长工件时,易弯曲。
3. 余偏角大,切屑处理性能变差。
4. 余偏角大,切屑厚度变薄,切屑宽度增加,将使切屑难以碎断。

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副偏角

为了避免已加工表面与刀具(的副切削刃)发生干涉的角度。

通常为5°~15°。


副偏角的影响

1. 副偏角小,切削刃强度增加,但刀尖易发热。
2. 副偏角小,背分力增加,切削时易产生振动。
3. 粗加工时副偏角宜小些 ;而精加工时副偏角则宜大些。

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刃倾角

刃倾角是前刀面倾斜的角度。重切削时,切削开始点的刀尖上要承受很大的冲击力,为防止刀尖受此力而发生脆性损伤,故需有刃倾角。推荐车削时为3°─5°;铣削时10°─15°。


刃倾角的影响

1. 刃倾角为负时,切屑流向工件;为正时,反向排出。
2. 刃倾角为负时,切削刃强度增大,但切削背分力也增加,易产生振动。

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刃口修磨与棱边

刃口修磨与棱边,都是为了保证切削刃强度而对刀刃进行的处理。

刃口修磨是将切削刃口倒圆或倒角。
棱边是沿着前刀面或后刀面设置的狭窄带状面。
最合适的修磨宽度是进给量的1/2。

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刃口修磨量的影响

1. 修磨量大,刀刃强度高,破损率低,刀具寿命提高。
2. 修磨量大,后刀面磨损易扩展,刀具寿命低。修磨量的大小,对前刀面磨损量无影响。
3. 修磨量大,振动增加,易产生振动。

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*硬质合金、涂层硬质合金、金属陶瓷的可转位刀片,预先在刃口都修磨成倒圆(作为标准)。

圆弧半径

圆弧半径对刀尖的强度及加工表面粗糙度影响很大,一般适宜值选进给量的2-3倍。

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圆弧半径的影响

1. 圆弧半径大,表面精度提高。
2. 圆弧半径大,刀刃强度增加。
3. 圆弧半径过大,切削力增加,易产生振动。
4. 圆弧半径大,刀具前、后面磨损减少。
5. 圆弧半径过大,切屑处理性能恶化。

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圆弧半径与切屑处理范围

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