機(jī)夾切斷刀的推廣使用

何介南 ，劉 建 ，王東林

（1.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 綜合管理部 ，黑龍江 哈爾濱 150036；2.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 精密軸承分公司 ，黑龍江 哈爾濱 150036；3.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 熱處理分廠，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

切斷工序在軸承套圈加工中是經(jīng)常遇到的。從節(jié)省鋼材的角度出發(fā)，切斷刀都做得比較窄，剛性比一般刀要差。切斷刀不但要承受徑向力，而且要承受軸向力，如果刀具刃磨的角度不合理會(huì)影響刀具的使用壽命。鋼材被切斷時(shí)為半封閉狀態(tài)，排屑困難，且刀具很難達(dá)到充分冷卻。目前手工刃磨刀具占有較大的比例，手工刃磨需要操作者有一定的技術(shù)水平，但刃磨的刀具的寬度難以統(tǒng)一。刀具的寬度過(guò)寬雖然能提高刀具的壽命，但浪費(fèi)材料。操作者換刀時(shí)需要反復(fù)調(diào)整刀具位置，調(diào)整刀具位置的同時(shí)切斷刀易產(chǎn)生偏斜，由此帶來(lái)主偏角與副偏角變化，影響刀具的使用壽命。主偏角變化如圖1 所示。刀具寬度過(guò)窄影響刀具的使用壽命。另一方面，手工刃磨達(dá)到刀具的兩個(gè)主副偏角及側(cè)后角完全一致也是不可能的。切削刃不能很寬，太寬就會(huì)使車刀產(chǎn)生振動(dòng)，甚至崩刀，相應(yīng)的切削表面也會(huì)產(chǎn)生振紋，從而影響光潔度；反過(guò)來(lái)說(shuō)由于振紋的出現(xiàn)，引起切削進(jìn)給不均勻，更增加了振動(dòng)的幾率。當(dāng)振動(dòng)力足以破壞刀具的剛性時(shí)，切斷刀就會(huì)崩刀。綜上所述，在大批量生產(chǎn)中推廣一種機(jī)夾切斷刀來(lái)解決手工刃磨切斷刀的缺點(diǎn)。

圖1 刀具位置偏置引起主偏角變化示意圖

2 機(jī)夾切斷刀介紹

2.1 刀具材料的選擇

如果選用高速鋼，雖然便于刀具加工，韌性好、耐沖擊，但切削速度最高達(dá)30m/min，刀具壽命不如硬質(zhì)合金。如果機(jī)床運(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn)，建議使用硬質(zhì)合金材料，有利于提高加工效率。在自動(dòng)車床切削速度可達(dá)120 m/min，目前在數(shù)控機(jī)床上最高可達(dá)到200 m/min。

2.2 刀具結(jié)構(gòu)

從既滿足使用要求又降低刀具成本考慮，刀體等部件均采用45#鋼。并且經(jīng)熱處理以提高其強(qiáng)度及耐磨性。從刀具結(jié)構(gòu)看刀體的截面遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般切斷刀截面，從而 保證了刀具的剛度及強(qiáng)度，刀具結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 刀具結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 機(jī)夾切斷刀的特點(diǎn)

從結(jié)構(gòu)上看操作者換活時(shí)，工件寬度尺寸變化較大時(shí)，這時(shí)需移動(dòng)整體刀架。如果尺寸變化不大時(shí)只需調(diào)整位置螺釘?shù)木嚯x。切斷刀的長(zhǎng)短需要調(diào)整長(zhǎng)短螺釘即可。其調(diào)整位置螺釘切斷尺寸只需一次調(diào)整即可。

從刃磨上只需刃磨前角即可，刀具的主副偏角及側(cè)后角靠刀具制造和刀體的正確安裝保證。

2.4 刀具角度的選擇

圖3 刀片圖

刀具前角：γ.取 8°～12°。刀具前角γ是根據(jù)加工的工件的壁厚等經(jīng)驗(yàn)選取，刀片由三個(gè)相等的三角形組成的，因此有三個(gè)切削刃，使用時(shí)只需調(diào)換刃即可。

從圖3 看出，由于刀具磨削φ微小，加工時(shí)H尺寸得到保證，由此工件的切斷尺寸可保證。操作者只需刃磨圓弧r即可，更換刀片時(shí)是刀片中心處T尺寸的凸臺(tái)定位，不僅能保證刀具的定位準(zhǔn)確性，又能減少換刀時(shí)間。經(jīng)過(guò)多軸機(jī)床實(shí)驗(yàn),操作者掌握一定經(jīng)驗(yàn)后，可將切斷尺寸控制在±0.07mm范圍內(nèi)。如果再使用機(jī)外對(duì)刀裝置操作者有無(wú)經(jīng)驗(yàn)均可。由此可看出操作者的刃磨刀具的技能大大降低了，同時(shí)磨刀、換刀時(shí)間也減少了許多。在一定程度上提高了生產(chǎn)效率，也有利于刀具的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

3 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)夾切斷刀通過(guò)多軸機(jī)床使用證明，硬質(zhì)合金切斷刀實(shí)驗(yàn)刃磨寬度由原2.8mm減少到2.5mm，如果使用高速鋼刀寬度由2.8mm可減少到2.0mm，有的機(jī)床能減少到1.5mm，能節(jié)約原材料10%，換刀、磨刀時(shí)間減少30%，刀具壽命與手工刃磨基本一致，但比手工刃磨質(zhì)量高，較大幅度地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著當(dāng)前機(jī)床加工工藝水平的不斷提高，機(jī)夾切斷刀具有廣泛的推廣價(jià)值。