細(xì)長桿刀具加工方法分析

摘 要：在機械加工中，對細(xì)長桿刀具有廣泛的使用，因為刀具自身加工時對精度有較高的要求，尤其是對長桿所需的直線度更是難點，為了更合理的解決細(xì)長桿生產(chǎn)加工的問題，需要通過多種途徑對其工藝方法進行研究，并進行科學(xué)的調(diào)整，逐漸得出加工細(xì)長桿的合理方法。本文分析了產(chǎn)品的工藝和加工細(xì)長桿刀具的要點，以供參考。

關(guān)鍵詞：細(xì)長桿；銑削；外圓磨削

中圖分類號：TG71 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）33-0271-01

1 產(chǎn)品的工藝分析

想要實現(xiàn)設(shè)計的目的，首先需要尋找加工的難點，即對余量去除時產(chǎn)品產(chǎn)生的彎曲變形和讓刀現(xiàn)象，對加工效果有直接影響，因此需要把每一工步導(dǎo)致的彎曲變形消除。利用輔助工具防止變形，對裁制磨削中砂輪做了特殊要求，通過對切削余量的合理分配較大程度的緩解了讓刀情況，并適當(dāng)對粗磨后角工序進行增加，避免刃部變扁。

2 細(xì)長桿刀具的加工要點

2.1 車削細(xì)長桿刀具的加工要點

在頂車刃部和前后導(dǎo)預(yù)留0.8～0.9mm，并為了避免產(chǎn)生讓刀情況采用機床自身的跟刀架，需要在車前導(dǎo)并進行一定的預(yù)留，并打中心孔（60°），根據(jù)夾前導(dǎo)對車后導(dǎo)找正，打孔時應(yīng)盡量減少內(nèi)錐面圓度誤差，使錐面保證正確的角度，合理的控制孔深并制作成保護窩的類型。對跟刀架進行合理的應(yīng)用，可以避免其因彎曲而發(fā)生變形，使加工中的校正減少。

2.2 加工細(xì)長桿刀具銑削的特點

銑工工序在加工刀具時最大的切削力的組成工序，如果沒有合理的保護和約束工件，會導(dǎo)致銑削產(chǎn)生較大的變形，為了有效的解決這些問題，制作了輔助工具。在銑削時應(yīng)在V型槽中放入前后導(dǎo)做支撐，避免產(chǎn)生變形，并對刀具的刀桿和主軸進行合理的調(diào)校和修理，盡可能減小刀具在切削工件的過程中跳動的幅度，并實現(xiàn)了刀齒的等分。

2.3 磨削細(xì)長桿刀具外圓的加工特點

外圓磨削是該產(chǎn)品最重要的加工工序，因此重點闡述。

（1）機床參數(shù)的選取。因為受產(chǎn)品比較細(xì)的特征的影響，工件振動的可能性較大，因此應(yīng)合理的控制工件線速度，把零件的轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整為144r/min，控制砂輪的轉(zhuǎn)數(shù)為35m/s。

（2）砂輪的裁制。應(yīng)對砂輪的裁制進行精心的設(shè)計（如圖1）。按照從左至右的順序裁制砂輪為四個臺階，控制前兩個臺階之間相差0.02mm，然后控制第二個臺階和后兩個臺階之間相差0.05mm，為了在切削砂輪時使其阻力減小，還應(yīng)注意A面的左下角應(yīng)該裁制預(yù)留一個2×1的缺口，被稱為漸次切削。

如圖1所示，第一個面為精切削面，另外的為粗切削面，精切面切至0.02mm深時，開始對第二個粗切削面進行切削，至0.07mm時開始切削第三個粗切削面，至0.12mm時開始磨削所有的切削面。在一個砂輪上分為四份磨量，而精切面只需承擔(dān)0.02mm的余量，這樣便使切削阻力大大減小，切削后的精切面也使被加工面大大提高了光潔度，同時較大程度的減小了其徑向切削力，使工件的變形有效減小。設(shè)計缺口為l×2，主要是防止A面出現(xiàn)擺偏情況。如果A面擺偏便會瞬間使砂輪對工件進行沖擊而產(chǎn)生變形，導(dǎo)致工件變扁，所以裁成缺口可以合理的避開A面，保證平穩(wěn)的切削砂輪，并避免直波形振紋和螺旋形振痕在工件表面產(chǎn)生。

（3）合理處理中心孔。在工件的磨削中中心孔的處理和工件磨削的圓度有直接關(guān)系，科學(xué)的方法是選擇合金頂尖研磨中心孔，防止孔錐度面產(chǎn)生波紋。磨削之前為了使機床頂尖和中心孔的摩擦減小，應(yīng)該把黃甘油涂抹在中心孔部位，保證工件的轉(zhuǎn)數(shù)均勻。

（4）粗磨。粗磨是整個磨削加工的基礎(chǔ)，磨削的效果直接關(guān)系著加工的成效，在此過程中對加工者進刀的速度有一定的要求，并在對部分余量進行切削后檢驗（使用百分表），通過實時監(jiān)測工件的彎曲量，并對其彎曲部位進行合理的校正，保障不在彎曲的狀況下對工件進行粗磨切削。該工序應(yīng)先選擇旋轉(zhuǎn)砂輪，反向轉(zhuǎn)動工件和磨床工作臺同時做往復(fù)直線運動的縱向磨法，并且應(yīng)緩慢的進給，逐步消除校正應(yīng)力，避免突然釋放的應(yīng)力對粗磨的效果造成破壞，然后應(yīng)留0.1mm的可以進行精加工的余量。

（5）精加工。對于精加工來講，縱向磨削法是最合適的選擇，可以在磨削時利用裁制的砂輪對其表面精切削進行磨光，通過磨削粗切面去除了加工表面大部分的磨量，受經(jīng)精切削部分的磨光影響，工件表面較小的粗糙值，加上較小的磨削力，大幅度提升了工件的精度。

（6）刀具切削刃幾何尺寸得以保障。磨長桿和其他產(chǎn)品有較大的區(qū)別，在刃部磨削時刃部會因切削力而產(chǎn)生變形，一般只磨一次后角，這樣便使后角部分的阻力增加，對幾何尺寸產(chǎn)生較大的影響。圖2通過對比成品和粗磨前的刀齒進行說明。

粗磨前的齒形刃部沒有f刃，為圓形齒背，砂輪與刀具進行接觸時先和刀尖部分進行接觸，迅速磨損刀尖部分，此時磨削實體為齒背部分，該部分較大的余量使阻力增加，因此只對齒背部分進行測量，卻對刀尖具體應(yīng)用的部分很少關(guān)注，因此在對后角磨削時使其幾何尺寸減少，導(dǎo)致產(chǎn)品達不到質(zhì)量要求。想要使該問題得到解決，應(yīng)通過粗磨后角工序的增加，在外磨粗磨剩下0.1mm的余量后，使用刃對后角進行粗磨，然后以最小圓弧為準(zhǔn)對齒背進行合理的控制，進而減少阻力，使刀尖和齒背之前的誤差最大程度的降低，保證測量結(jié)果與實體尺寸相差最小。

（7）工件磨削完的存放。磨削后的工件應(yīng)采用吊掛式進行存放，不能平放，避免工件發(fā)生彎曲。

3 結(jié) 語

總之，對人工加工技巧和方法的有效融合，可大幅度提升零件細(xì)長桿刀具的效率和能力，因此采用該工藝方法對細(xì)長桿刀具進行加工可以為其品質(zhì)提供良好的保障。

參考文獻

[1]孫成建，賈春陽，張 昆，等.細(xì)長桿刀具加工方法研究[J].裝備制造技術(shù)，2013（05）：99～100.

收稿日期：2018-10-8