正文 第四章 簡單軸、套類工件加工(1 / 3)

第一節軸類工件加工工藝

一、必要刀具的準備與刃磨

簡單軸類工件的加工主要完成端麵及外圓的車削步驟,要磨削必要的刀具進行加工。外圓車削用90°車刀,端麵車削用45°車刀,切斷車削用切斷車刀。

1.外圓90°精車刀

90°精車刀刃磨效果,由於90°精車刀垂直於軸線放置,且用於車削圓柱,因此P。與Pr重合,前角≥15°,斷屑槽寬度lbn≤3mm,斷屑槽前麵棱帶dBn=0.03~0.05mm(取決於0.5/,精車時取0.05~0.1mm),斷屑槽深度CBn≥0.5mm(這樣斷屑槽半徑經過驗算γBn<2mm),修光刃取0.5mm,是進給量f的5~10倍。其餘尺寸參照圖。

2.45°端麵車刀

45°端麵車刀刃磨效果,它與90°車刀不同之處在於有兩個副後角,應認真刃磨所用一側的副後角。

3.切刀

軸類工件往往在外徑上切退刀槽、切斷工件等,外圓切槽刀、切斷刀與外圓90°偏刀刃磨方法基本相同。切槽刀刀頭長度較短,較容易刃磨,切斷刀刀頭長,剛度不足,刃磨難度較大。常用切斷刀按材料分為高速鋼切斷刀和硬質合金切斷刀。

(1)高速鋼切斷刀的幾何角度。切斷刀刃磨的角度一般視工件材料而定。工件材料軟時,可取較大的前角、主後角、副後角及副偏角。

(2)切斷刀的前角和斷屑槽的選擇當工件材料較硬時,前角應小,斷屑槽不宜磨得太深,不然會減弱刀頭強度,容易折斷,當切斷麵較深時,斷屑槽應磨成直線型斷屑槽,便於切屑呈帶狀沿切縫向外直線排出,防止擠屑。

(3)切斷刀主後角的選擇主後角一般先考慮刀頭強度,切斷麵越深,切刀刀頭越長,越要考慮刀頭強度,一般主後角不宜過大,不能形成錐形。

(4)切斷刀副後角和副偏角的選擇切斷刀兩側副後角和兩側副偏角是磨削中最難和最關鍵的環節。要求兩側副後麵平直,兩側副後角相等且對稱,兩側副偏角相等且對稱。兩側副後角及兩側副偏角都在1°~2°之間,角度大了,刀頭呈現“細脖”狀態,強度不夠。不正確的副偏角:圖(a)所示副偏角太大,切斷刀在使用中極易折斷;圖(b)所示副偏角前窄後寬,切斷刀切入時,工件夾刀使刀折斷;圖(c)副切削刃呈曲線,切斷時,三麵切削,較難切入,造成紮刀或使刀頭折斷;圖(d)所示切刀左側磨成階台狀,不能在靠近卡盤最近處切斷。不正確的副後角:圖(a)兩側副後角中,左麵後角有負值,切斷時與工件側麵產生摩擦,迫使左側刃右讓,使工件切斷麵左側呈凸形,右側呈凹形;圖(b)兩側副後角太大,刀頭強度變差,切斷時,刀頭容易折斷。一般刃磨兩側副後角和副偏角,用卡尺測量刀頭的前後上下差值,以25mm厚刀具為例,刀頭長25mm,磨削角度1.5°,主刀刃處刀寬較下部和後部寬1.3mm。

(5)切斷刀刃磨。

①刃磨左側副後角和副偏角。

②刃磨右側副後角和副偏角。

③刃磨主後角。

④刃磨前角。

刀尖處應磨有過渡圓角,兩側過渡圓角大小應一致(一般取小值),如不一致,或兩側刀尖磨損不一致時,一側刀尖鋒利,一側刀尖磨鈍,會造成切刀不走直線,使切斷麵呈現凸凹麵,這時應通過修磨刀尖來達到垂直切入的目的。主刀刃應磨有負倒棱,尤其硬質合金刀更是如此。否則,當強力切斷時,刀刃太虛,容易損壞,尤其切至中心時,刀刃更容易崩掉。

二、工件、車刀安裝及粗、精車的概念1.工件的安裝工件注意選擇規則的外表麵進行裝夾,確保工件緊固。長軸工件可采用卡盤夾一端,另一端用尾座頂尖頂起即采用一夾一頂的方法進行裝夾。工件的粗車是要將工件大部分加工餘量盡快車削掉,在未進入精加工階段之前盡量提高效率,消除工件內部殘餘應力以及熱變形對工件造成的影響。

2.車刀的安裝

(1)車刀對中心車削加工時,尤其是車削端麵時,刀尖必須與主軸軸線等高。刀尖高於或低於工件中心都會在端麵中心處留有凸台,車削時會損壞刀尖。

(2)車刀的選擇和裝夾由於要保證台階平麵與軸線垂直,因此,車削台階工件時選擇90°偏刀,正確裝刀時應取主偏角在90°~93°之間。刀尖高度必須與工件軸線等高,采取測量法校正,操作者初期常用刀尖對準尾座頂尖來保證等高。機床的各個平麵距離機床軸線都有一固定高度值,圖4-11所示為以中滑板刀台麵平麵為基準,用鋼板尺測量刀尖與機床軸線之間的差。或用量具測出刀墊加上刀體的總厚度,進行裝刀,這個總厚度等於刀台平麵距離軸線的高度。裝夾之後應試車端麵,根據端麵旋轉的圓心用薄墊片進行精確調整。

鑽中心孔,以便於工件的裝夾。要掌握粗、精車概念,並且合理選擇切削用量。

台階軸的加工實際上是外圓和平麵的組合,在控製各台階長度的同時要保證台階平麵與軸線垂直、各台階圓柱體的同軸度、各台階端麵平麵度、各台階處根部清根等。

切斷刀安裝時,主刀刃必須嚴格對準工件中心,兩側副偏角用彎尺檢查對稱於工件外圓表麵,用90°角尺檢查切斷刀兩側副偏角。三、注意事項

①光軸表麵車削不光,應重新刃磨修整刀尖。

②尾座頂尖頂工件不能用力過猛,工件車削後產生切削熱,工件因此會彎曲。

③操作禁忌:工件如太長時,伸到主軸後麵探出長度不能超過200mm,且主軸轉速不能太高,以防甩彎傷人,應先用低轉速試車,逐漸提到恰當的轉速為止。

重點提示

①硬質合金刀片用碳化矽砂輪磨削,刀杆用氧化鋁砂輪磨削。

②一夾一頂軸類工件時,卡盤夾的軸頭要短,避免因重複定位,而使頂尖孔不正,而且軸頭要輕夾,用頂尖頂住工件後,再夾緊軸頭,以使軸類工件自動找正。

③刀頭各種角度磨削均需以刀杆底麵為定位基準和測量基準。切刀磨好後,放在平台上用彎尺和萬能角度尺檢查前角、主後角、副後角。

④練習磨切刀時,建議先磨高速鋼切刀,後磨硬質合金切刀。

第二節軸類工件加工

一、光滑圓柱台階軸

1.掌握加工技術要求通過加工台階軸,掌握刀具的刃磨、工件的裝夾以及工件車削加工的基本工藝知識。

2.準備工作

①審圖:按圖4-13所示要求加工光滑圓柱台階軸(此件加工後,用此料加工圖7-5所示的雙向台階軸)。

②材料:45鋼,φ35mm×97mm棒料。

③設備:CA6140車床(三爪自定心卡盤)。