深孔車刀桿的改進

大連橡膠塑料機械股份有限公司 (遼寧 116036) 王明巖 鄭 軍

我公司針對軸類深孔的加工，設計制作了一種深孔車刀桿，利用臥式車床車削軸類深孔，可以提升效率，同時能夠解決鏜床及鉆床無法完成的一些軸類零件深孔加工問題。現要加工一種軋輥如圖1所示。

圖1 工件簡圖

此工件材料為合金冷硬鑄鐵，其中心冷卻孔直徑為250 mm，總長L約為6000 mm，長徑比高達24。

1.原車刀桿結構

原車刀桿結構如圖2所示，因其結構設計不夠合理，造成如下缺陷：①排屑不暢，加工中要經常退刀，效率較低。②沒有冷卻系統，刀、工件、導向套受熱膨脹，易造成導向套與深孔內壁“脹死”，出現“悶車”現象。③拆卸、更換、檢修很麻煩，由于“悶車”曾造成零件1～14都報廢的情況。④刀具磨損嚴重，刀桿體10中裝刀的槽口位置扭曲變形。

圖2

2.刀桿的改進

根據上述問題和分析，我們對現有刀桿進行改進，將定距套6改在軸承內圈，導向套相對縮短，取消單向推力軸承8與擋環13，在刀桿體上增加冷卻液孔，增加膠質軟管接頭，使該刀桿在車削過程中可以通冷卻液進行冷卻，既降低了導向套及刀頭的溫度，又利用水流的作用，使排屑更為順暢。改進后的刀桿結構如圖3所示。

圖3

采用此種結構后，刀具的加工溫度明顯降低，刀具壽命延長，刀桿體10不再出現變形，加工順利進行。

3.刀具材料及參數的選擇

冷硬鑄鐵和耐磨合金鑄鐵硬度高、脆性大，工件表面硬質點和夾砂較多，要求刀具材料紅硬性高、耐沖擊、耐磨性好、抗彎強度高、導熱系數大。可選用含TaC或NbC的K類新牌號硬質合金，如600、610、 643、 643M、 726、 YS2、 YM0511、 YM052、YM053等，切削效率和刀具壽命比使用YG3、YG6、YG6A等高得多，也可選用陶瓷刀具材料。在此次試驗中選用刀具材料是YG6X硬質合金。

冷硬鑄鐵和耐磨合金鑄鐵的硬度、強度都很高，切削時多是粗加工的斷續切削，要求刃口有足夠的強度，應選擇負前角和較小的后角。切削用量為切削速度vc=5～7 m/min，背吃刀量ap=3～6 mm，進給量 f=1.5 ～2.5 mm/r。

4.結語

通過改進后，軸類深孔的加工極限進一步提高，并且提高了生產效率，提升了內孔加工的質量，達到了預期要求，取得了良好的效果。