正前角滚刀为何排屑性能好

vbyu1987

正前角滚刀为何排屑性能好？谁能解释一下，

per-shaving

正前角滚刀较零前角切削轻快，但固有误差比零前角大，故常使用在精度不高的粗滚力。

vbyu1987

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   请问 负前角是否也影响加工精度？

per-shaving

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   请问 负前角是否也影响加工精度？
vbyu1987 发表于 2010-5-7 08:51

                               
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    如果你用的是阿氏滚刀，那未负前角肯定要影响加工精度的。因此一般不宜采用。

    现实生产中，也有采用负前角滚刀的，但须指出的是：这种滚刀的基本蜗杆不采用“代用”而是严格地按原理，即采用渐开线基本蜗杆，检测也按渐开线蜗杆来检，因此不会影响精度。但因负前角，切削牲能不好，故一般不用来切削，而是用来“刮削”，刮去少量的金属。

vbyu1987

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    谢谢指教，，:)

xjb500611

一、关于滚刀的前角

齿轮滚刀很象一个螺纹升角很小的蜗杆，一般头数也少（不少为一头）；为了形成切削刃，在蜗杆上开出若干个容屑槽，滚刀的蜗杆螺旋侧表面和容屑槽切屑流出面（滚刀前面）的交线形成了滚刀的两个切削刃。
滚刀的容屑槽有直槽和螺旋槽两种；直槽滚刀的左右两切削刃的工作前角是不一样的，有时会形成一个切削刃的前角为正，而另一切削刃为负。螺旋槽滚刀，由于滚刀前面垂直于滚刀分度圆的螺旋线，因此左右两切削刃的工作前角可以是一样的，或为正前角，或为零前角。

精加工滚刀和标准滚刀为了便于制造与测量，一般采用零前角。
但采用正前角的滚刀，不仅能改善切削条件，而且能提高滚刀的寿命和被加工齿轮的齿面光洁度。
近年来，逐步推广正前角的滚刀。精加工用的阿基米德滚刀，一般取主切削刃前角5~10°，粗加工用的滚刀前角有时增大到12~15°。在采用正前角滚刀时，轴向齿形角须另行计算予以修正。

二、关于滚刀的齿形

齿轮滚刀的齿形，根据其形状分为阿基米德滚刀和法向直廓滚刀。阿基米德滚刀的轴向剖面齿形是直线，容易制造和测量，刃磨后齿形精度也比较容易控制；阿基米德滚刀和法向直廓滚刀，都经过齿形角的修正，可以将齿形误差控制在允许的范围内；但总的来说，法向直廓滚刀的加工精度低于阿基米德滚刀，一般法向直廓滚刀仅用于粗加工滚刀和大模数齿轮滚刀。

三、关于正前角滚刀切屑流出方便的问题

关于切屑排出方便与否的问题，影响的因素有很多很多，例如切削三要素（切削线速度，进刀宽度，走刀量）、刀具的主偏角、刃倾角、前角等，甚至工件的形状和材料也有关系。
如果其他因素都固定，单就前角影响排屑的情况，可以分析如下：
根据切削原理，在切削过程中切屑形成时，在刀具的周围存在着三个变形区域（见图1），其中第一和第二变形区域的切屑形成时会影响切屑的流出。在第一变形区域内，待加工的金属由受到切应变逐步变成受到剪应变而使部分金属从工件上分离形成切屑，金属的晶格由圆到椭圆再到扁平（见图2）。在第二变形区域，切屑继续沿着刀具的前刀面流出，这时，切屑要克服前刀面对切屑挤压而产生的摩擦力；切屑在挤压和摩擦力的作用下进一步变形，特别是由于靠前刀面的切屑受挤压而伸长（越离前刀面远的，伸长越少），切屑就产生卷曲（见图3）。

图1   金属切削过程的三个变形区


图2   金属切削时的滑移和晶格变化

图3   卷曲切屑的产生

滚刀的前角增大，可以改善切屑在前刀面上的摩擦情况，减小摩擦力，使切屑排出流畅。

vbyu1987

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    能再解释一下为什么直槽滚刀的前角一正一负吗？有点看不懂

xjb500611

回复 7# vbyu1987

上次说的会形成一个正前角，一个负前角，是说的二个侧切削刃。仔细看了一下上次的帖子，发现没有对滚刀的主切削刃进行论述。原因是想回答正负前角的问题。
主前角就是滚刀外径和容屑槽的交线所形成的主切削刃，他所产生的前角。

为了清楚地讲明白滚刀的三个切削前角，需要画一些图，请等待一下。

vbyu1987

回复 8# xjb500611


    在我的理解中，前角就是前刀面与竖直方向形成的角度吧

感谢你的交流

xjb500611

回复 9# vbyu1987

前角是刀具前面和基面的夹角（这是定义）。对于滚刀来说，其主切削刃的前角就是容屑槽前刀面与通过主切削刃和滚刀轴线的平面之间的夹角（见图1）。

滚刀的前角（见图1）的实现，是通过容屑槽前刀面偏移一个量（e）来实现的。如果滚刀的容屑槽前刀面没有偏移量（e=0），那么滚刀的前角γ=0（见图2）。偏移量和滚刀前角的关系，可以用公式表示：e=ra*sinγ（式中：e，偏移量；ra，滚刀外圆半径；γ，滚刀前角）。
  
一般来说，对螺旋容屑槽，两侧切屑刃（车刀上是副切屑刃）的前角：当主切屑刃为零时，两侧切屑刃也为零；当主切屑刃为正时，两侧切屑刃由于齿形角的关系，切屑的流向会沿着侧切屑刃向后流，由于后边稍低，所以也会存在着一定的较小的前角。

关于直槽容屑槽的情况，容后分析。


图1  带有正前角的滚刀



图2  带有零前角的滚刀