王春紅
摘 要:車刀刃磨是車工初學(xué)者必須掌握的基礎(chǔ)知識。了解車刀角度和車刀刃磨的關(guān)系,是初學(xué)車工的學(xué)生理解和更好地掌握刀具刃磨知識的關(guān)鍵。本文闡述了車刀角度在車削刃磨教學(xué)中的應(yīng)用及效果。
關(guān)鍵詞:刀具角度 刃磨 車工
在車床上進行切削工作主要依靠主軸帶動工件的旋轉(zhuǎn)主運動和刀具的進給運動相互工作來完成,所以車刀角度的選擇合理與否,車刀的角度正確與否,都直接影響到工件的加工質(zhì)量和切削效率。
切削加工中,車刀前后刀面處于劇烈的摩擦和切削熱的作用下,會使切削刃口變鈍而失去切削能力,只有通過刃磨才能使切削刃口恢復(fù)和保持正確的角度。而車刀的刃磨有機械刃磨和手工刃磨兩種,雖然機械刃磨質(zhì)量好、效率高,操作方便,但在小型加工廠仍以手工刃磨為主,所以車工必須掌握手工刃磨車刀的技術(shù)方法。因而對于一個車床操作工人來說,不僅要懂切削原理和車刀角度知識,還必須熟練地將所選角度應(yīng)用到刃磨中去。下面以90°外圓車刀為例分析角度和刃磨關(guān)系。
一、對車刀角度進行分析
車刀切削部分有六個獨立的基本角度:主偏角kr、副偏角kr,前角γo、主后角αo、副后角αo和刃傾角λs,還有兩個派生角度:刀尖角εr和楔角βo。
1.基面投影面內(nèi)的角度
(1)主偏角kr:主要影響車刀的散熱條件、切削分力的大小和方向的變化及對切屑厚薄的影響。選擇其大小時主要考慮工件的形狀和剛性。
(2)副偏角kr:主要減少刀具副刃對工件已加工表面的接觸,影響工件的已加工質(zhì)量和車刀的強度。
(3)刀尖角εr。
2.正截面投影面內(nèi)的角度
(1)前角γo:前角的大小主要影響刀具刃口的鋒利程度、切削力的大小及車刀的強度和散熱情況。在刀體強度允許的情況下,應(yīng)盡量選擇較大的前角以減小切削力提高刀具的鋒利程度。
(2)主后角αo:主要是減小后刀面與工件上過渡表面之間的接觸,以提高加工質(zhì)量,提高刀具的使用壽命。
(3)楔角βo。
3.副截面投影面內(nèi)的角度
副后角αo:一般和主后角αo角度想到,但在切斷等這樣的特殊情況下,為了保證車刀強度,副后角應(yīng)選較小的數(shù)值。
4.切削平面投影面內(nèi)的角度
刃傾角λs:主要控制切屑的排出方向。當(dāng)具有負值刃傾角時,可增加刀具的強度,并在刀具進行沖擊切削時能保護刀尖。
二、車刀的刃磨
第一,磨去車刀前、后面上的焊渣,并將車刀地面磨平。
第二,粗磨主后面刃磨時,需要考慮車刀將要形成的角度,使刀具軸線平行于砂輪中心軸線,刀具后刀面對應(yīng)砂輪處于略高于砂輪中心的水平位置。為了形成刀具的主偏角和主后角的角度,將車刀向左前一個角度讓出主偏角的角度,將車刀在傾斜處主偏角的角度后再向上翻轉(zhuǎn)一個后角的角度,然后保持姿勢,在刃磨過程中左右輕輕移動,直到角度磨出。
第三,粗磨副后面刃磨時,同樣需要考慮車刀將要形成的角度,使刀具處于略高于砂輪中心的水平位置。為了形成刀具的副偏角的副后角的角度,使刀具軸線垂直于砂輪中心軸線,副后刀面對應(yīng)砂輪處于略高于砂輪中心的水平位置。然后將車刀前面部分抬起一個副后角的角度,同時車刀后面部分向右偏移一個小的角度,目的是為了修出副偏角的角度,保持姿勢,在刃磨過程中左右輕輕移動,直到角度刃磨出。
第四,粗精磨前刀面,使刀具前刀面對應(yīng)砂輪,刀具軸線平行于砂輪中心軸線,將刀具沿軸線方向向操作者方向翻轉(zhuǎn)一個前角的角度,同時讓刀具刀柄部分向砂輪方向水平旋轉(zhuǎn)一個刃傾角的角度,保持姿勢,左右輕輕移動刃磨刀具,修出前角及刃傾角,保證前角前角γo=3°~5°,刃傾角λs=0°~3°。
第五,粗精磨后刀面和副后刀面。在粗磨的基礎(chǔ)上再加以精磨,最后保證主偏角kr=90°~93°,主后角αo=6°~8°,副偏角kr=6°~8°,副后角αo=6°~8°的角度。
第六,刃磨刀尖圓弧,即將后刀面和副后刀面的交線進行倒圓一個很小的半徑,目的是為了保證刀尖強度,提高刀具的使用壽命。
第七,研磨。在砂輪上刃磨出來的車刀,由于砂輪的粒度及使用情況,可能會導(dǎo)致切削刃有時會不夠光潔平滑。這樣的車刀在使用時不僅會影響工件的加工質(zhì)量,而且會降低刀具的使用壽命,切削中還可能會崩刃。所以手工刃磨的車刀還要用油石研磨。研磨時,手持油石在刀面上沿刀刃來回移動,保證動作平穩(wěn),用力均勻。最終消除刃磨后的痕跡,使刀面粗糙度值達到Ra0.4~0.2μm。
總之,要想在加工過程中獲得更好的加工質(zhì)量,合理正確地刃磨刀具是至關(guān)重要的一個因素。在教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中,必須將刀具的角度和不同角度對生產(chǎn)過程的影響加以分析并掌握,才能很好地利用角度知識刃磨出合理角度的刀具。
參考文獻:
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(作者單位:南陽市高級技工學(xué)校)