PCD刀具前后角對切削力的影響

 超硬刀具很適合加工有色金屬和非金屬材料的，在加工這些材料的時候有良好的加工效果，較高的加工效率以及加工質量，所以受到眾多廠家的喜愛。

 然而在PCD刀具制造過程中往往微小的差別就會影響到產品加工的質量，一個小問題都要經過反反復復的研究對比，直至解決，這也是PCD刀具工程zui頭痛的地方。

  比如在PCD刀具加工中前后角的改動對切削力的影響是很大的，今天就來說說PCD刀具前后角對切削力的影響。

  1、PCD刀具前角對切削力的影響

 不管是在PCD刀具，還是在其他刀具的幾何參數中 ,刀具的前角對切削力的影響是很大的 ,特別是工件材料的塑性越高其影響效果越明顯。進過研究 ,刀具的前角每變化一度 ,主切削力約改變 115 %  。隨著PCD刀具前角的增大 ,三向切削力值都逐漸減小 ,且徑向力 Fy 大于主切削力 Fz ;在負前角范圍內變化時 ,力值隨前角增大而減小的趨勢明顯 ,而在正前角范圍內 ,隨著前角的增大 ,力值減小的速率變慢。

   2、PCD刀具后角對切削力的影響

  由于 PCD 屬于超硬材料刀具，后角宜取較小 值 ,由于樣刀的前角為 10°，故選擇了 2°～10°的后角范圍進行試驗。

  試驗結果如下圖所示，切削力隨刀具后角的增大先減小后增大 ,徑向力 Fy 最大 ,主切削力 Fz 次之 ,軸向力 Fx 最小。

  后角的主要作用是減小切削過程中后刀面與過 渡表面和已加工表面之間的摩擦 ,配合前角調整切 削刃的鋒利程度和強度。

  后角由 2°～4°逐 漸增大時 ,已加工表面彈性恢復層與后刀面的摩擦 面積減小 ,從而減小了后刀面的摩擦力 ,同時后刀面的磨損減輕 ,使切削刃保持鋒利 ,減小了已加工表面的冷作硬化程度 ,切削力隨之減小。

  但由于試件為薄壁細長鋁管 ,與機床和刀具組成的工藝系統剛性嚴重不足 ,故當后角由 4°～10°進一步增大時 ,雖然后刀面的摩擦力減小 ,但同時也伴隨著摩擦阻尼的 降低 ,使系統的自激振動加劇 ,切削力有增大的趨 勢 ;同時由于 PCD 是脆性材料 ,對振動敏感 ,隨著刀 楔角的減小 ,微崩刃程度加劇 ,從而使刃口的鈍圓半 徑增大 ,切削力也有增大的趨勢 ,導致了切削力在此 范圍內隨著后角的增大而增大。    在一定的切削條件下 ,后角有一個對應于最高 刀具壽命的合理數值 ,刀具的合理后角取決于切削厚度、工件材料以及加工精度。

 以上就是PCD刀具前后角對切削力的影響，每修改一度，切削力也會跟著改變，從而影響切削力，產品的加工質量。