車刀多功能的研究

陳偉群

摘 要：車床在機(jī)械制造中，應(yīng)用非常廣泛，車刀在車削加工中非常重要，加工中，若能減少磨刀時間，可以提高生產(chǎn)效率，進(jìn)而降低企業(yè)的成本。本文就車削帶輪時，采用車刀多功能的方法，以提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：車刀磨刀時間；生產(chǎn)效率；車刀多功能

中圖分類號：TG712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的端面和螺旋面等。在機(jī)械零件中，回轉(zhuǎn)表面的加工占有很大的比例，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面及回轉(zhuǎn)成形面等。在金屬切削機(jī)床中所占的比重最大，約占機(jī)床總數(shù)的30%左右。普通臥式車床是最常用的一種車床，其工藝范圍很廣，能進(jìn)行多種表面的加工。車刀是車削必不可少的要素之一，車削加工時，根據(jù)不同的車削要求，需選用不同種類的車刀。常用的車刀有外圓刀、切斷刀、螺紋刀和內(nèi)孔刀等。在中、小企業(yè)中目前仍普遍采用手工刃磨的方法刃磨刀具，重視生產(chǎn)的效率和成本，故車工必須考慮如何實(shí)現(xiàn)此目的，采用車刀多功能是可行的方法之一。

廣州市賽思達(dá)機(jī)械設(shè)備有限公司要求生產(chǎn)一批帶輪圖樣（如圖1所示），該零件精度要求不是很高，每月1000件，材料為鑄鐵，該零件尺寸較大，精度要求不是很高，且是鑄件，綜合以上因素考慮選用普通臥式車床進(jìn)行加工。因此需要解決刀具的剛性和磨刀問題，以提高生產(chǎn)效率。由于該零件是鑄件，脆性材料，需要韌性好，彎強(qiáng)度高，不怕沖擊的刀具，故選用鎢鈷類硬質(zhì)合金刀，才能保證帶輪達(dá)到零件圖的要求，確保生產(chǎn)中節(jié)約加工的輔助時間，為了提高企業(yè)的效益，考慮采用一刀多用的方法，完成端面、內(nèi)孔和外圓的加工。

1.分析產(chǎn)品

鑄鐵是應(yīng)用非常廣泛的一種金屬材料。鑄鐵與鋼相比，雖然力學(xué)性能較低，但具有良好的鑄造性和切削加工性能，生產(chǎn)成本低，并具有優(yōu)良的消音、減震、耐壓、耐磨、耐蝕等性能，機(jī)械強(qiáng)度也高，因而得到廣泛的應(yīng)用。該零件是鑄件，脆性材料，是套類零件，車削圓柱孔比車削外圓難得多。故需要選用韌性好，彎強(qiáng)度高，不怕沖擊的刀具。

2.原計(jì)劃的加工方法

開始生產(chǎn)時，采用三把焊接式的端面刀、外圓刀和內(nèi)孔刀分別進(jìn)行粗、精車端面、φ326-0

0.15、凸臺φ100的外圓和環(huán)形內(nèi)壁的加工，并倒角。效率不高，且修磨幾把車刀，浪費(fèi)加工的輔助時間。

3.刀具材料的選用

車刀車削加工是應(yīng)用最廣的一種刀具，車刀切削部分是在高溫下工作的，并會受到較大的切削力和沖擊；又因該產(chǎn)品是鑄件，所以選用的車刀刀頭材料必須具備有以下基本性能，有較高的硬度、耐磨性和耐熱性；有足夠的強(qiáng)度和韌性。常用的車刀材料一般分為兩大類，有高速鋼和硬質(zhì)合金。高速鋼刀具，韌性好，刃磨快且鋒利，但硬度不高，也不耐高溫，常用于沖擊較大的場合。硬質(zhì)合金刀硬度較高，耐高溫，可承受800℃～1000℃的高溫；但韌性較差，比較脆，不適合用于沖擊較大的場合。硬質(zhì)合金又分為鎢鈷類、鎢鈷鈦類和通用類，是目前應(yīng)用最廣泛的一種刀具材料。常用的車刀按結(jié)構(gòu)分為整體車刀、焊接車刀、機(jī)夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀和成型車刀。對于小型企業(yè)或是機(jī)械加工小作坊，通常采用焊接式的硬質(zhì)合金車刀。這樣在生產(chǎn)過程中，可以減少崩刀或是磨損的情況，即節(jié)約加工的輔助時間，從而提高生產(chǎn)的效率。

綜合上情況考慮選用焊接式的YG8鎢鈷類硬質(zhì)合金刀加工該鑄件，鎢鈷類硬質(zhì)合金由碳化鎢和金屬鈷組成的硬質(zhì)合金。這類合金是產(chǎn)量最大、用途最廣的一類。用于耐磨零件的牌號，鈷含量可達(dá)30%，WC的平均晶粒可達(dá)10μm。隨著鉆含量和WC晶粒尺寸增大，合金的硬度降低，抗彎強(qiáng)度和抗沖擊能力提高。鎢鈷硬質(zhì)合金，可用來切削鑄鐵、有色金屬和非金屬材料，也可用做拉伸模、冷沖模、噴嘴、軋輥、頂錘、量具、刃具等耐磨工具和礦山工具。

4.車刀的切削性能與角度的選擇

車刀有主偏角、副偏角、主后角、副后角、前角和刃傾角6個基本角度。6個基本角度的選擇非常關(guān)鍵，會影響刀具的壽命、加工的效率和表面的質(zhì)量。主偏角影響刀尖部分的強(qiáng)度與散熱情況，影響切削分力的大小，車削鑄件材料應(yīng)選擇較小的主偏角。副偏角不能太大，否則會使背向力增大，故車削鑄件材料選擇較小的副偏角。后角可以減少車刀的主后刀面與工件過渡表面間的摩擦，它能配合調(diào)整切削刃的鋒利程度和刀尖的強(qiáng)度。為了使刀具有足夠的強(qiáng)度，車削鑄件材料選擇較小的后角。前角的大小影響刀具的鋒利程度和強(qiáng)度，故車削鑄件材料選擇較小的前角。

5.修磨車刀，實(shí)現(xiàn)車刀多功能效果

正確地選取刀具可縮短加工周期，提高企業(yè)的效益。對于小型企業(yè)或是機(jī)械加工小作坊，更多的還是采用刃磨的刀具，可以降低成本，但這對車工也是一個考驗(yàn)，如何在磨刀這項(xiàng)輔助加工的工作上，節(jié)約時間是需考慮的問題之一，車工必須在選用刀具和刃磨刀具上下功夫。總而言之，刀具修磨時間和切削時間越短，生產(chǎn)率越高。“磨刀不誤砍柴功，三分技術(shù)，七分刀具”，本人通過分析和研究，并根據(jù)現(xiàn)有的客觀條件。從刀具的材料、形狀和角度等方面考率，解決降低成本和勞動強(qiáng)度的問題，從而獲得高效益。

刃磨一把焊接式Y(jié)G8的硬質(zhì)合金車刀如圖2（b）所示，可以完成把三把焊接式Y(jié)G8的硬質(zhì)合金車刀如圖2（a）完成的如圖1帶輪所示的粗、精車端面、φ326-0

0.15、凸臺φ100的外圓和環(huán)形內(nèi)壁的加工。

刀具磨損后只需要修磨一把車刀，即可以繼續(xù)加工，減少磨刀和換刀時間，大大提高了生產(chǎn)效率，從每天30件提高到40件。

6.注意事項(xiàng)

刀具材料的選用要合適，因?yàn)樵摦a(chǎn)品是鑄件，需要選用韌性好，強(qiáng)度高，不怕沖擊的刀具加工。

刀具的角度要合適，尤其是后角。切削過程中，要考慮延長刀具的壽命。

由于該產(chǎn)品是鑄件且尺寸較大，故刀具和工件必須要裝夾牢固，以免飛出傷人，以達(dá)到安全文明生產(chǎn)。

結(jié)語

此次課題的研究是2015年本人在廣州市賽思達(dá)機(jī)械設(shè)備有限公司，參加社會實(shí)踐活動中，該企業(yè)烤箱產(chǎn)品中的一個零件（帶輪）實(shí)際生產(chǎn)的例子，經(jīng)實(shí)踐證明，以上車刀一刀多用的方法，能很好地解決生產(chǎn)帶輪時，減少磨刀時間和換刀時間問題，達(dá)到零件圖的要求。車刀多功能不但減少加工中的輔助時間，還降低了操作者的勞動強(qiáng)度，從而降低成本，提高效益。

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