合理設(shè)計(jì)刀桿刀具實(shí)現(xiàn)深槽的加工

徐小龍，胡雯雯

(安徽馬鋼表面技術(shù)股份有限公司 安徽馬鞍山 243002)

由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的更新?lián)Q代，這對(duì)我們工程技術(shù)人員提出了越來(lái)越高的要求，要求我們技術(shù)人員在原有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性的開(kāi)拓思路，解決問(wèn)題。下面就前期車(chē)間一種難加工輥?zhàn)拥慕鉀Q思路做一小結(jié)。

1 輥?zhàn)蛹庸るy點(diǎn)

原成品輥?zhàn)訄D紙見(jiàn)圖1，由于現(xiàn)場(chǎng)使用狀況有所變化，需要在原成品輥的基礎(chǔ)上加工4道?290/?428x80的環(huán)形槽(見(jiàn)圖2)，觀察4道環(huán)形槽的位置，左右兩邊的環(huán)形槽不難加工，難點(diǎn)在于中間70開(kāi)檔的兩道環(huán)形槽，難點(diǎn)有三：

(1)開(kāi)檔太窄，而刀桿太粗，不能進(jìn)去，細(xì)刀桿又不能滿(mǎn)足強(qiáng)度要求；

(2)環(huán)形槽太深，而開(kāi)檔太窄，刀具不能深入槽底部；

(3)原成品輥?zhàn)佑?-?40孔，刀具移動(dòng)到此處時(shí)，容易產(chǎn)生振動(dòng)而傷刀。

圖1 原成品輥?zhàn)?/p>

2 解決思路及辦法

面對(duì)以上三個(gè)問(wèn)題，經(jīng)逐一分析，綜合考慮，找到了如下解決辦法：

對(duì)第一個(gè)難題，由于?70刀桿不能進(jìn)入輥?zhàn)?0開(kāi)檔，即使勉強(qiáng)進(jìn)入，刀桿也不能橫向移動(dòng)。但我們做一圖3所示?70圓的內(nèi)接四邊形，其每邊僅有49.5寬，經(jīng)材料力學(xué)強(qiáng)度公式計(jì)算，強(qiáng)度只比原來(lái)減少15%，通過(guò)用49.5方刀桿代替?70圓刀桿，強(qiáng)度沒(méi)有削弱多少，但刀桿能進(jìn)入70開(kāi)檔，而且刀桿還有70-49.5=20.5的移動(dòng)間隙，為后面切槽創(chuàng)造了條件。經(jīng)車(chē)床試切削加工，不但強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，而且刀桿進(jìn)退、橫移都很自如。

圖3 圓形刀桿與方形刀桿

對(duì)第二個(gè)難題，由于開(kāi)檔70太窄，而環(huán)形槽太深，達(dá)到80，難于加工，因而我們摒棄了普通車(chē)刀，重新設(shè)計(jì)了圖4的多把長(zhǎng)度不等的兩邊切削車(chē)刀。

第一把車(chē)刀長(zhǎng)度為65，以適應(yīng)槽寬70，并留有少量退刀間隙，通過(guò)圖4可以計(jì)算得出該把車(chē)刀能加工環(huán)形槽最大深度為65-10-5-20/2-49.5/2=15.25 mm(其中65為刀具長(zhǎng)度，10為刀具切削刃長(zhǎng)度，5為刀具固定螺栓到切削刃邊的距離，20為刀具兩固定螺栓中心距，49.5為刀桿寬度)，加工完開(kāi)檔一邊環(huán)形槽后，將刀桿移向開(kāi)檔另一邊，同樣可以加工深度為15.25環(huán)形槽，加工后，兩環(huán)形槽間距變?yōu)?0+15.25+15.25=100.5；

第二把車(chē)刀長(zhǎng)度為90，100.5-90=10.5 mm的間隙為刀具進(jìn)入環(huán)形槽用，不然刀具不能進(jìn)去，第二把車(chē)刀切屑后環(huán)形槽深度變?yōu)?0-10-5-20/2-49.5/2=40.25，兩環(huán)形槽深度變?yōu)?0+40.25+40.25=150.5；

第三把車(chē)刀長(zhǎng)度為130，150.5-130=20.5 mm的間隙為刀具進(jìn)入環(huán)形槽用，隨著環(huán)形槽越深，留給刀具的間隙越大，刀具才能進(jìn)入環(huán)形槽，第三把車(chē)刀切屑后環(huán)形槽深度變?yōu)?30-10-5-20/2-49.5/2=80.25，從而滿(mǎn)足了加工?290/?428x80的環(huán)形槽的要求。

對(duì)第三個(gè)難題，原成品輥?zhàn)佑?-?40孔，刀具移動(dòng)到此處時(shí)，容易產(chǎn)生振動(dòng)而傷刀。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)谠O(shè)計(jì)圖4所示刀具時(shí)，將切削刃加寬加厚，寬x厚達(dá)到了20x15，大大加強(qiáng)了切削刃強(qiáng)度；不僅如此，我們還通過(guò)多次試制，通過(guò)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，找到了良好的切削參數(shù)為切削速度30 r/min，進(jìn)給量0.2 mm/r，切削深度3 mm，在這一切削參數(shù)下，不僅保證了加工的平穩(wěn)，保護(hù)了刀具，而且較好的保證了效率，一舉兩得。

圖4 車(chē)刀

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上輥類(lèi)備件加工難點(diǎn)的分析，我們重新設(shè)計(jì)刀桿刀具，并合理選擇切削參數(shù)，找到了解決辦法，為該方面問(wèn)題解決貢獻(xiàn)了一種新的思路和方法。