典型車刀的手動刃磨工藝與實踐

馬俊 丁偉超 王志成 朱濤 趙秋涵

【摘 要】車刀的手動刃磨是機械加工實習中的一項重要內容。本文以典型的90°偏刀為例，介紹了車刀手動刃磨工藝與方法，并闡明了防止車刀刃磨裂紋產(chǎn)生的一些措施，對初學者具有一定的參考和指導意義。

【關鍵詞】車刀；手動刃磨；工藝；裂紋

中圖分類號： TG713；TG596 文獻標識碼： A 文章編號：2095-2457（2018）05-0068-002

【Abstract】The manual grinding of the lathe tool is an important part of the mechanical processing practice. Taking the typical 90 degree offset cutter as an example， this paper introduces the technology and method of manual grindning of lathe tools， and expounds some measures for preventing the grinding cracks of lathe tools， which has certain reference and guidance significance for beginners.

【Key words】Lathe tool；Manual grinding；Process；Crack

車刀的刃磨是機械加工實習中非常重要的一環(huán)，直接關系到產(chǎn)品表面質量以及生產(chǎn)效率。手動刃磨車刀就是在砂輪上以手工操作方法刃磨出具有切削加工能力的車刀，這是高校機械類專業(yè)學生必須掌握的一項基本操作技能。高校常規(guī)的車工實訓中，通常先由指導教師示范操作，學生觀摩學習刃磨過程，再進行實際不斷練習來提高車刀刃磨技能，從而磨出符合金屬切削要求的車刀。

1 車刀刃磨的基本要求

當車刀磨損到一定程度后，必須及時刃磨，以恢復車刀正常的切削加工性能。車刀刃磨后應達到以下要求：

（1）具有正確的幾何形狀，各幾何角度要符合其切削性能要求；

（2）具有鋒利的切削刃，保證刀刃的直線度和完整程度；

（3）各刀面應平整，且具有所需的表面光潔度；

（4）車刀表面不允許產(chǎn)生燒傷和裂紋等缺陷。

2 車刀手動刃磨位姿規(guī)范

手動刃磨車刀時，特別是對于初學者來說，規(guī)范的動作、站立姿勢和操作方法是保證刃磨質量的一個基本前提。

（1）準備刃磨車刀時，應站于砂輪機側面，觀察周圍環(huán)境并檢查砂輪機，無異常后，啟動砂輪機，待其轉動平穩(wěn)后方可開始刃磨。

（2）開始刃磨時，身體側立，雙腳自然分開，或一前一后，右手捏住刀體，左手半握刀柄，主切削刃朝上，同時雙臂夾緊腰部，并左右移動，保持刃磨平穩(wěn)，防止抖動。

（3）刃磨過程中，車刀應置于砂輪中心的水平位置，刀尖一般略向上翹；車刀刃磨面由下向上逐漸接觸砂輪，并沿砂輪軸線方向左右移動；當離開砂輪時，刀尖應向上抬起，由上向下離開砂輪，防止碰傷已刃磨好的刀刃。

3 典型車刀的手動刃磨實踐

在車工實訓中最常用到的典型車刀是90°外圓偏刀，其結構較簡單，便于初學者練習刃磨，也能與其它刀具關聯(lián)。下面以90°外圓車刀（YT15）為例，說明車刀的手動刃磨工藝過程與注意事項。

3.1 去焊渣、磨后隙角

選用粒度為24-36、硬度為中軟的白色氧化鋁砂輪，先磨掉刀片周圍的焊渣，磨平車刀底面；再粗磨一下主、副后刀面的刀柄部分，將刀尖在略高于砂輪中心的水平位置處翹起一個大于刀片主、副后角約2°～3°的角度，以形成后隙角，便于隨后的主、副后角的刃磨。

3.2 粗磨主、副后刀面

粗磨時，選用粒度號36-60的綠色SiC砂輪。

刃磨主后刀面時，刀桿尾部向左偏轉90°，主切削刃朝上，并與砂輪軸線保持平行，同時將車刀底面向砂輪方向傾斜，使刀頭向上翹3～8°，在砂輪中心的水平位置處將前面已磨好的后隙面慢慢貼于砂輪的外圓面，自下向上逐漸接觸并不斷靠近砂輪，同時平行于砂輪軸線緩慢來回移動，直至刀刃處有火花出現(xiàn)即可退出刃磨。這個過程中要隨時停下檢查刃磨情況，并及時調整角度繼續(xù)磨，直至磨好整個刀面為止。這樣就同時磨出了主偏角和主后角。

接著刃磨副后刀面，具體方法與粗磨主后刀面大體相同，副切削刃朝上，刀柄尾部向右轉過一個副偏角的角度，車刀底平面也向砂輪方向傾斜，同時磨出副偏角和副后角。

3.3 粗磨、精磨前刀面（包括斷屑槽）

粗磨時選用的砂輪同上；精磨時，可選用粒度號80-120的SiC砂輪，若條件允許，還可采用金鋼石砂輪。先粗磨前刀面，磨出前角和刃傾角，再磨斷屑槽；粗磨之后再精磨，精磨前需先用金鋼石鋼筆修整砂輪。

刃磨前刀面時，遠離刀尖的部分先接觸砂輪，再沿刀桿軸線轉動刀桿逐漸使前刀面貼合砂輪，形成前角；同時在水平面內轉動刀桿，調整出刃傾角；保持所調角度不變，使車刀平行于砂輪軸線來回移動，從而磨出前角和刃傾角。

磨斷屑槽前，先用金剛石筆將砂輪交角處修磨成相應的圓弧。磨削時，前刀面對準砂輪，從后部開始逐漸磨向刀尖，使車刀沿刀桿方向緩慢平動，用力不能過大，移動要穩(wěn)、準，防止砂輪磨傷前刀面和主切削刃。斷屑槽的磨削位置應離開刀尖、主切削刃1～3mm的距離，留出刀頭倒棱的寬度。

3.4 精磨主、副后刀面

刃磨方法在沒有角度導板時與粗磨時的方法基本相同，因磨削余量少，用力要小，保持主、副切削刃平直鋒利。

3.5 磨負倒棱

刃磨負倒棱主要是為了提高車刀的強度，延長其使用壽命，但前角較大的硬質合金車刀以及切削強度硬度極低的材料時則不宜采用。若需刃磨負倒棱，稍微用力，使車刀沿主切削刃從后向刀尖方向做緩慢擺動，防止砂輪損傷已磨好的刀面和刀刃。

3.6 修磨刀尖圓弧

刀桿與砂輪軸線約成45°，前刀面朝上，主、副后刀面的交線下部輕輕接觸砂輪，并緩慢上移刀桿尾部，磨去主、副后刀面相交的棱線，使刀尖圓弧自然形成。

3.7 手工研磨

選用綠色的SiC油石，緊貼各刀面并以連續(xù)旋轉的方式反復移動，要求動作平穩(wěn)，用力均勻。

最后，用目測法觀察車刀角度是否合乎切削要求，刀刃是否鋒利，表面是否有裂痕和其他不符合切削要求的缺陷。

4 防止刃磨裂紋的措施

在車刀刃磨過程中，除焊接原因外，刃磨方法不當也會導致裂紋。裂紋的存在會直接影響車刀的使用壽命。因此，我們在手動刃磨車刀時應注意：

（1）根據(jù)車刀材質、粗磨還是精磨等合理選用砂輪，防止因砂輪材料、硬度和粒度等不合適而產(chǎn)生裂紋；有文獻指出，將砂輪進行浸泡處理、在砂輪的磨削面上開槽進行間斷性刃磨也可有效減少裂紋的產(chǎn)生。

（2）采用負刃刃磨。特別是對于硬脆的硬質合金車刀來說，刃磨時易產(chǎn)生振裂和熱裂紋，采用負刃刃磨會使車刀更耐沖擊，改善散熱條件，能在一定程度上減少裂紋的產(chǎn)生。

（3）刃磨時不能用力過猛，進給量不能太大。集中刃磨一批幾何形狀相同的車刀時，可采用流水輪換刃磨法。待一把車刀磨至燙手時換下一把，防止因一次進給量過大、磨削溫度過高而產(chǎn)生刃磨裂紋。

（4）硬質合金車刀在刃磨過程中不可浸水冷卻，以防刀片急冷而導致裂紋。

5 結語

車刀的手動刃磨是車工實訓中一項重要的內容。對初學者來說，必須規(guī)范磨刀動作，合理安排刃磨順序，通過不斷反復練習，克服害怕和恐懼心理，掌握磨刀要領和工藝方法，才能不斷提高車刀刃磨技術。

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