淺談圓形刀桿與V型塊配合使用

韋宏敏

（廣西南寧高級(jí)技工學(xué)校，廣西 南寧 530031）

V型塊是一種鉗工生產(chǎn)實(shí)習(xí)中使用較為普通的輔助工具。常用于工件的劃線、測(cè)量和校正等，而在車工生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的使用卻較為少見(jiàn)。但實(shí)踐證明通過(guò)它與圓形刀桿的配合使用，在車工生產(chǎn)實(shí)際中無(wú)論是從節(jié)省時(shí)間，提高效率還是提高工件加工質(zhì)量問(wèn)題，都比使用常規(guī)的車具加工具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性。

1 V型塊的設(shè)計(jì)

鉗工生產(chǎn)加工中，常用的 V型塊有90°、120°兩種，主要是因?yàn)殂Q工生產(chǎn)加工中經(jīng)常要測(cè)量一些直角，45°和60°的燕尾等，它的主要優(yōu)點(diǎn)是定心和導(dǎo)向性好。而在車削生產(chǎn)實(shí)踐中，經(jīng)過(guò)多次的研究實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)V型塊與圓形刀桿在配合使用時(shí)，V型角的度數(shù)為110°時(shí)（如圖1 ）加工削出來(lái)的工件質(zhì)量最佳。其產(chǎn)生的振動(dòng)和工件的表面粗糙度值數(shù)較小，很容易就能車削出表面粗糙度值Ra1.6一下的工件表面，甚至更小。

V型塊除了V型角有要求外，在實(shí)驗(yàn)的研究過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)V型塊做成如下的尺寸，使用起來(lái)更加的方便、靈活。

圖1 V型塊的幾何形狀

（1）尺寸參數(shù)方面：如圖1 所示，對(duì) C620、CA6140、C630等車床，由于刀架鎖緊螺釘距離較遠(yuǎn)，主軸的中心較高，刀位較寬（如圖2 ），所以將V型塊設(shè)計(jì)成長(zhǎng)85mm，寬為24mm，高為15mm較為合適。其24mm的寬度差不多與C620、CA6140刀架的刀位等寬，圓形刀桿裝在V型塊上，由于V型塊的對(duì)中性好，所以刀桿的軸心剛好對(duì)準(zhǔn)刀架上的鎖緊螺釘，裝夾起非常方便。15mm的高度除銑去V型槽和工藝槽 （寬2-3mm左右，深 1mm）后，底板的厚度為 7～8mm（如圖1 所示），V型塊配上φ16左右的圓形刀桿，刀尖就基本上接近了車床主軸的中心高度了，無(wú)需墊太多的墊皮。而底板太厚了，有時(shí)用在稍小型的機(jī)床時(shí)，沒(méi)加墊片刀尖就已經(jīng)可能過(guò)高，無(wú)法再作調(diào)整；太薄了，除V塊兩側(cè)的強(qiáng)度、剛度變差外，對(duì)中時(shí)需加上較多的墊皮，不方便，難對(duì)中。而長(zhǎng)度太大了，V型塊在刀架上的位置會(huì)干涉鄰近的刀位，使用起來(lái)不方便；一般足夠兩顆鎖緊釘夾緊就可以了；太短了（少過(guò)兩顆夾螺釘，只能一顆螺釘裝夾時(shí)）也不好，車刀的夾緊力不夠，在切削力較大時(shí)，圖形刀桿會(huì)產(chǎn)生輕微的轉(zhuǎn)動(dòng)或V型塊會(huì)產(chǎn)生微小的移動(dòng)，影響加工尺寸的質(zhì)量，高速切削時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生危險(xiǎn)。所以V型塊的長(zhǎng)度一般為80～85mm就合適了。

圖2 V型塊與圓形刀桿的實(shí)際應(yīng)用

（2）調(diào)質(zhì)處理方面：V型鐵最好用 45#鋼或 40Gr鋼制成，在進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度約為HRC26～32，以提高V型塊的硬度和強(qiáng)度。

2 圓形刀桿的選擇

（1）直徑：刀桿的直徑因加工孔徑的大小而定，在能夠保證刀桿通過(guò)內(nèi)孔的同時(shí)，應(yīng)盡量取較大的刀桿直徑，以提高刀桿的剛性，增大每次的切削用量，提高生產(chǎn)效率。一般根據(jù)經(jīng)常切削的內(nèi)孔直徑可準(zhǔn)備有如下直徑的刀桿：覬12、覬14、覬16、覬18、覬20、覬22等。加工時(shí)可根據(jù)孔的大小隨時(shí)更換不同直徑的刀桿即可。

（2）長(zhǎng)度：刀桿的長(zhǎng)度取180～210mm為宜，這樣可以適應(yīng)車削不同的孔深，要求車削的孔深較大時(shí)，可將刀桿在V型塊上伸出相應(yīng)的距離。如車孔深為50mm，則可將刀桿伸出刀架55～60mm，如要車80mm的孔深可將刀桿伸刀架85mm。如圖3 所示。

圖3 圓形刀桿在加工當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用

（3）刀桿材料：刀桿的材料最好用彈簧鋼制成，因?yàn)樯羁准庸r(shí)或吃刀過(guò)深時(shí)，容易產(chǎn)生震動(dòng)，彈簧鋼的彈性好，強(qiáng)度夠，吸振強(qiáng)，就像一把彈性彎頭刀，較好地避免了扎刀現(xiàn)象的發(fā)生。如用45#鋼制成，則需做調(diào)質(zhì)處理，硬度約為HRC22～28，以提高刀桿的剛度和強(qiáng)度，避免車削受力就彎曲。

3 圓形刀桿內(nèi)孔車刀的幾何形狀、參數(shù)及應(yīng)用合

（1）圓形刀桿內(nèi)孔車刀的幾何形狀和參數(shù)（圖4 ）

（2）應(yīng)用場(chǎng)合。①粗、精車內(nèi)外圓錐粗、精車內(nèi)外圓錐時(shí)，可將圓形刀桿做如下裝夾（圖5 ），車床照常正轉(zhuǎn)。粗車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 v=250～300r/min，進(jìn)給量 f=0.12～0.15mm/r；精車時(shí)v=80～100r/min，進(jìn)給量f=0.08～0.1mm/r，加冷卻液。由于圓形刀桿在刀尖對(duì)中時(shí)極易對(duì)正中心，當(dāng)?shù)都鈱?duì)主軸中心高稍稍偏高或稍稍偏底時(shí)，可以通過(guò)輕微的轉(zhuǎn)動(dòng)V型塊上圓形刀桿的角度，從而達(dá)到了快速對(duì)中的目的，避免了車削內(nèi)外圓錐時(shí)因刀尖對(duì)中難而產(chǎn)生的雙曲線誤差。（如圖6 ）。②粗、精車外圓、內(nèi)孔（圖5 ）粗、精車外圓內(nèi)孔時(shí)，圓形刀桿正裝，車床正轉(zhuǎn)。切削用量與粗、精車內(nèi)外圓錐時(shí)一樣。由于刀桿的彈性好，具有吸振作用，所以加工出來(lái)的表面質(zhì)量好。

圖4 內(nèi)孔圓形車刀的幾何參數(shù)

圖5 車內(nèi)外圓錐產(chǎn)生的雙曲線誤差

圖6 車內(nèi)外圓錐產(chǎn)生的雙曲線誤差

[1]王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.