夾持整體式白鋼刀鏜刀桿的發(fā)明與應(yīng)用

趙忠剛，劉 鵬

（山東塔高礦業(yè)機(jī)械裝備制造有限公司，山東 寧陽 271411）

以往我們在用白鋼刀鏜削各類孔時(shí)，都是將長條白鋼刀按加工孔的直徑近似尺寸截?cái)?，分成小段按加工需要類型磨削后?yīng)用。在應(yīng)用過程中，隨切削磨鈍需要對其反復(fù)刃磨，直到其長度小于20 mm后就無法再應(yīng)用了（隨白鋼刀刀方的增大，其報(bào)廢長度會(huì)相應(yīng)增加的）。通常一個(gè)新的白鋼刀得磨為3段左右，這就得浪費(fèi)3個(gè)20 mm的刀塊料頭。如果不是用線切割截?cái)?，還需加砂輪磨削的不規(guī)則部分，需浪費(fèi)80 mm左右。通常一條新白鋼刀長度為170 mm，那么其實(shí)際切削利用率不到53%。

為此，筆者經(jīng)過多年分析白鋼刀的應(yīng)用特點(diǎn)和夾持白鋼刀刀桿的結(jié)構(gòu)，發(fā)明了一種新的白鋼刀應(yīng)用方法，創(chuàng)新了一套科學(xué)的夾持白鋼刀的刀桿，使一條新白鋼刀實(shí)際切削利用率提高到88%以上。

1 一般鏜刀桿的弊端分析

如圖1中所示，序號1為一般鏜刀桿，其上夾持的序號4為截?cái)喟卒摰剁M刀塊。

圖1 鏜刀的安裝方式

以往該白鋼刀鏜刀塊，是由一條新的白鋼刀根據(jù)加工孔的直徑尺寸截?cái)嗪竽ハ鞫傻?。如果沒有線切割設(shè)備，通常就用砂輪對其進(jìn)行截?cái)唷榉乐拱卒摰妒苌拜喣ハ髯儫嵬嘶?，截?cái)噙^程中要不停地將白鋼刀條放水中冷卻，非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力。白鋼刀鏜刀塊截?cái)嗪螅€需將其截割口剩余部分在砂輪機(jī)上修磨掉，根據(jù)加工需求磨為相應(yīng)類型的刀具，然后裝夾在刀桿上進(jìn)行切削。

當(dāng)鏜刀塊經(jīng)過反復(fù)使用刃磨近于刀桿半徑后，便無法夾持進(jìn)行切削了，通常剩余20 mm以上，隨刀方的增大，有的達(dá)到35 mm。一般一個(gè)截口得磨掉10 mm以上，通常一條白鋼刀需截為3段。可見其實(shí)際切削利用率很低，浪費(fèi)較大。

2 新式鏜刀桿的設(shè)計(jì)分析

如果一條新的白鋼刀，不經(jīng)截?cái)喽脕磉M(jìn)行鏜小孔時(shí)，用一般鏜刀桿肯定不行。因?yàn)榘卒摰对谂c刀桿垂直夾持狀態(tài)下，根本不可能進(jìn)入到加工孔中。所以需要將白鋼刀與刀桿成一傾斜角度，才可進(jìn)入加工孔中。那么，根據(jù)工件被鏜削孔的長度，可分為深孔鏜刀桿和淺孔鏜刀桿。刀桿尾柄根據(jù)與機(jī)床主軸或平旋盤等聯(lián)接形式而定其結(jié)構(gòu)尺寸。為進(jìn)一步保證排屑的順利，可以在刀桿前端與白鋼刀前刀面對于外圓處銑出一平面，作為排屑空間（見圖1）。

對于深孔鏜削刀桿，可以在刀桿上加工一放置白鋼刀的斜方孔，使白鋼刀以傾斜狀態(tài)夾持在刀桿中，這樣可以使整體白鋼刀直接進(jìn)入加工孔中進(jìn)行切削，如圖1中序號2所示，序號5為未截?cái)嗟恼w白鋼刀，序號6為緊固白鋼刀的側(cè)緊螺釘，序號7為緊固白鋼刀的前緊螺釘。

側(cè)緊螺釘和前緊螺釘，能夠使白鋼刀分別緊靠刀桿方孔的底面和后面，能有效防止切削過程中白鋼刀因受切削力而發(fā)生位移，從而影響加工精度。設(shè)計(jì)刀桿斜方孔時(shí)，必須根據(jù)被加工孔和刀桿的實(shí)際尺寸，使刀桿斜方孔與刀桿軸心線有足夠的傾斜角度，防止整體白鋼刀置入后，其后端超出刀桿外圓，影響鏜孔的順利進(jìn)行。

對于淺孔鏜削刀桿，如圖1中序號3所示，其斜方孔的后端近工件側(cè)與刀桿前端面距離H略大于被加工孔的深度即可。該刀桿也可作為鏜床平旋盤的端面銑削刀桿，此時(shí)只需將刀的主切削刃改磨在鏜孔時(shí)的刀頭的副切削刃上即可。

3 新式鏜刀桿的應(yīng)用技巧

應(yīng)用新式深孔鏜削刀桿時(shí)，刀桿直徑與被加工孔直徑之比一般為7:10，如果加工余量較大，為方便排屑，可以再選擇細(xì)一點(diǎn)的刀桿，在保證排屑暢通的情況下，盡量選擇粗刀桿。安裝白鋼刀時(shí)，將刀桿方孔內(nèi)雜質(zhì)清理干凈，白鋼刀切削刃伸出刀桿的部分不宜過長，以免降低白鋼刀的切削剛性，引發(fā)振動(dòng)現(xiàn)象。通常伸出刀桿的長度，以不大于白鋼刀的厚度為限。安裝白鋼刀后，必須將側(cè)緊螺釘和前緊螺釘擰緊，按白鋼刀通常切削條件進(jìn)行切削即可。

應(yīng)用新式淺孔鏜刀桿時(shí)，注意保證刀桿的有效切削長度H必須大于被加工孔的深度。白鋼刀伸出刀桿的長度，也是不大于白鋼刀的厚度為好。

在應(yīng)用這兩種鏜刀桿夾緊白鋼刀鏜削時(shí)，隨著白鋼刀的不斷磨損，其長度會(huì)愈用愈短，當(dāng)白鋼刀隨磨損短到無法用兩個(gè)側(cè)緊螺釘緊固時(shí)，可將白鋼刀再安裝在一般鏜刀桿上使用。

4 結(jié)束語

通過應(yīng)用夾緊整體式白鋼刀刀桿，杜絕了將白鋼刀分段的現(xiàn)象，節(jié)約了截割或磨斷白鋼刀的時(shí)間，并大大提高了白鋼刀的利用率，值得在刀具設(shè)計(jì)中進(jìn)行推廣和借鑒。

[1]王素英.鏜刀桿的防振設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床,1980,（2）：23-27.

[2]張志明，樂軍.大直徑微調(diào)鏜刀桿[J].現(xiàn)代制造工程，1980，（4）：6-7.