可轉(zhuǎn)位機(jī)夾切槽刀的設(shè)計(jì)

謝太航

摘?要：文章在分析切槽的特點(diǎn)和對(duì)刀具要求的基礎(chǔ)上，闡述了可轉(zhuǎn)位機(jī)夾切槽刀具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)與要點(diǎn)，并說(shuō)明了刀具設(shè)計(jì)對(duì)提高切削加工效率的作用。

關(guān)鍵詞：切槽加工?可轉(zhuǎn)位機(jī)夾切槽刀?結(jié)構(gòu)?設(shè)計(jì)

外溝槽是機(jī)械零件中最常見(jiàn)的工藝結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用廣泛，主要作用是連接、限位、退刀、儲(chǔ)油等。圖1所示就是有較多外溝槽結(jié)構(gòu)的零件。在加工外溝槽時(shí)，由于切槽刀的工作條件惡劣，嚴(yán)重影響了切槽刀的使用壽命。在生產(chǎn)過(guò)程中，還要經(jīng)常卸刀、刃磨、裝刀、對(duì)刀，而刃磨過(guò)后的刀寬又會(huì)不同，必須修改程序，造成生產(chǎn)效率不高、生產(chǎn)成本增加。因此，為了提高刀具使用壽命，筆者分析切槽加工的特點(diǎn)，提出對(duì)刀具的具體要求，探討采用可轉(zhuǎn)位機(jī)夾切槽刀刀具的設(shè)計(jì)方法。

圖1

一、切槽加工的特點(diǎn)

切槽刀磨損嚴(yán)重的原因主要是由切槽加工的特點(diǎn)所決定的，切槽加工有以下幾個(gè)特點(diǎn)。一是切屑變形大。在切削加工時(shí)，切槽刀由一條主切削刃、兩條副切削刃和兩個(gè)刀尖同時(shí)參加切削工作，而且切屑排出時(shí)還要受到切槽兩側(cè)的摩擦與擠壓。二是切削力較大。由于切屑變形大，在相同切削用量下，切槽加工與一般外圓車(chē)削加工相比，切削力增大20%～25%。三是切削熱比較集中。在切槽加工時(shí)，切削刃處于半封閉狀態(tài)下工作，周?chē)还ぜc切屑包圍，加之切槽刀散熱面積小，使變形熱、摩擦熱不易傳出，造成切削溫度較高，且集中在切削刃處，因此加劇了刀具的磨損。四是排屑困難。切屑在狹窄的切槽內(nèi)排出時(shí)，受切槽兩側(cè)較大的摩擦阻力影響，而且碎斷的切屑還可能卡塞在切槽內(nèi)引起振動(dòng)，因此造成排屑困難或損壞刀具。五是刀具剛性差。切槽刀的刀頭狹長(zhǎng)、剛性較差、易振動(dòng)。

二、切槽加工對(duì)刀具的要求

一是刀具要具有耐高溫性能。其有效方法是為刀具增加耐高溫涂層。涂層在切削過(guò)程中，在刀具與切屑之間增加了一道力和熱的隔離層，可阻止熱量傳遞到刀具基體。

二是要盡可能減小切屑和刀具之間的摩擦系數(shù)。為減小切屑和刀具之間的摩擦系數(shù)，較有效的方法是進(jìn)行刀具表面涂層，并設(shè)計(jì)有利于減小摩擦的刀具結(jié)構(gòu)。

三是刀具要有快速排屑的結(jié)構(gòu)?？梢圆捎梅辞蟹ㄊ骨行驾^順利地排出，使傳入工件和刀具的熱量大大減小，從而保證工件的加工質(zhì)量和刀具壽命。

四是刀具要有較高的強(qiáng)度和耐沖擊韌性。

三、可轉(zhuǎn)位機(jī)夾切槽刀設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)與要點(diǎn)

1.可轉(zhuǎn)位機(jī)夾切槽刀的結(jié)構(gòu)（圖2）

圖2?可轉(zhuǎn)位機(jī)夾切槽刀的結(jié)構(gòu)

1.刀體?2.鋸片銑刀?3.壓緊螺栓?4.螺釘?5.螺母?6.橡膠墊圈

2.可轉(zhuǎn)位機(jī)夾切槽刀設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

一是鋸片銑刀的齒數(shù)一般都是偶數(shù)，可以將螺釘?shù)亩ㄎ幻嬖O(shè)計(jì)在切削刀齒與刀片中心的同一平面，這樣符合基準(zhǔn)統(tǒng)一、基準(zhǔn)重合的要求，有利于加工制造。

二是螺釘定位面向下，讓刀齒朝向在逆時(shí)針的方向裝夾，為反切刀。反切削方式不容易振動(dòng)，排屑順利。螺釘定位面向上，讓刀齒朝向在順時(shí)針?lè)较蜓b夾，則為正切刀。

三是在切削不同材料時(shí)要采用不同的刀具幾何角度。將螺釘與刀片的中心距設(shè)計(jì)成略大于刀片的半徑尺寸，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘一定的角度時(shí)，刀片裝夾后切削刃的前后角也將改變，即可調(diào)整為正確的刀具前角。

四是采用橡膠墊圈增大摩擦力，這樣使刀具能夠承受較大的切削力與沖擊力，提高刀具的強(qiáng)度和耐沖擊韌性。

我們?cè)谏a(chǎn)加工中應(yīng)用可轉(zhuǎn)位機(jī)夾切槽刀，減少了很多輔助時(shí)間，滿(mǎn)足了加工要求，大大提高了生產(chǎn)效率，學(xué)生從中學(xué)習(xí)到了很多刀具知識(shí)、材料知識(shí)及設(shè)計(jì)知識(shí)。而且學(xué)生還想到，對(duì)于加工各種形狀的外溝槽，如V形槽、圓弧槽、車(chē)螺紋等，只要更換對(duì)應(yīng)形狀的刀片，即可實(shí)現(xiàn)。

（作者單位：廣東省工業(yè)高級(jí)技工學(xué)校）