刀具前角的大小對刀具的使用壽命有哪些影響？

來源：發(fā)布時間：2024-09-15

刀具前角的大小對刀具使用壽命主要有以下影響：

**一、前角增大的影響**

# 1. 切削力降低方面

- **原理**：刀具前角增大時，切屑變形減小，切削力隨之降低。例如，前角從10°增大到25°，在一定切削條件下，切削力可降低約20%-30%。

- **對刀具使用壽命的影響**：較小的切削力使刀具承受的機械應力減小，從而減少刀具的磨損，刀具的使用壽命得以延長。在加工軟質(zhì)材料如鋁合金、低碳鋼等時，這種效果尤為明顯。

# 2. 切削溫度降低方面

- **原理**：前角增大使刀具前刀面與切屑的接觸面積減小，摩擦系數(shù)降低，同時切削力減小也使功的消耗減少，進而使切削溫度降低。

- **對刀具使用壽命的影響**：較低的切削溫度可以減緩刀具材料的磨損和相變等過程，從而延長刀具使用壽命。例如在高速切削塑性材料時，適當增大前角能使刀具在一定時間內(nèi)的磨損量明顯減少，刀具使用壽命延長。

**二、前角減小的影響**

# 1. 切削力增大方面

- **原理**：前角減小，刀具對切屑的擠壓作用增強，切屑變形增大，導致切削力增大。例如，前角從15°減小到5°，切削力可能會增加約20%-30%。

- **對刀具使用壽命的影響**：較大的切削力使刀具承受更大的機械應力，容易導致刀具磨損加劇，尤其是在加工高硬度材料時，刀具的使用壽命會明顯降低。

# 2. 切削溫度升高方面

- **原理**：前角減小會使刀具前刀面與切屑的接觸面積增大，摩擦系數(shù)增大，并且切削力增大也使功的消耗增加，從而導致切削溫度升高。

- **對刀具使用壽命的影響**：高溫會使刀具材料的硬度、強度等性能下降，刀具磨損加快。例如在加工高溫合金等難加工材料時，如果前角過小，切削溫度會急劇上升，刀具的使用壽命大幅降低，甚至可能出現(xiàn)刀具早期失效的情況。

# 3. 刀具強度方面

- **原理**：前角減小會使刀具切削刃的楔角增大，刀具強度提高。

- **對刀具使用壽命的影響**：在重切削或者斷續(xù)切削等切削力較大的情況下，適當減小前角可以提高刀具的抗沖擊能力，在一定程度上彌補因切削力和切削溫度增大對刀具使用壽命的不利影響。但如果切削力不是特別大，而切削溫度升高的影響占主導地位時，刀具使用壽命仍會降低。例如在粗加工鑄鐵件時，適度減小前角可以在一定程度上保持刀具使用壽命；但在精加工時，過小的前角會使刀具使用壽命明顯下降。

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