分享車工師傅的十五招技巧,希望能夠在實際車削加工中(zhōng)幫(bāng)到你。
01巧獲微(wēi)量吃深,妙用三角函數
在車削加工中,經常加工一些(xiē)內、外圓在二(èr)級精度以上的工件。由於切削熱,工件和刀具之間的摩擦造(zào)成刀具磨損及四(sì)方刀架的重複定位精度(dù)等多種原因,質量難以保證。為解決精確(què)的微量吃深,我們(men)在車削加工中,根據需要利用三角形的(de)對邊和斜邊的關係,將縱向小(xiǎo)刀架搬一個角度,即可精確地達到微量移動車(chē)刀的橫向吃(chī)深值(zhí)的目的,省工省(shěng)時,確保了產品質量,提高了工效。
一(yī)般的(de)C620車床小刀架刻度值每格是0.05mm,如果要想獲得橫向吃(chī)深(shēn)值為0.005mm通過查正弦三角函數表:
sinα=0.005/0.05=0.1 α=5º44′
因此隻要把(bǎ)小刀架搬成5º44′時(shí),每移動小刀(dāo)架上縱(zòng)向刻(kè)發盤一(yī)格時,即可達到車刀在橫向方向上吃(chī)深值為(wéi)0.005mm的微量移動。
02反向車削技術應用(yòng)三例
長期的生產實踐證明在特定的(de)車削加工中,采用反向切製技術能獲得良好的效果。現舉實(shí)例(lì)如下:
(1)反向(xiàng)切削螺紋材料為馬氏體不鏽鋼件
在(zài)加工螺距為1.25~1.75mm的內、外(wài)螺紋工件(jiàn)時,因為車床(chuáng)絲(sī)杆螺距被工件(jiàn)螺距去除時,所(suǒ)得的數值是一個除不(bú)盡的值(zhí)。采用抬起對合螺母手柄退刀(dāo)的方法來加工螺紋時,往往產生亂扣,一般普(pǔ)通車床又無亂(luàn)扣盤裝置,而自製(zhì)一套亂扣盤又相當費時,因此在加工這類螺距的螺紋時常采用的方法(fǎ)是低速順車削法,因為用高(gāo)速挑扣(kòu)來(lái)不(bú)及退刀,因而生產效率低,在車削中容易產生啃(kěn)刀,表麵粗糙度又差,尤其在加工1Crl3、2Crl3等馬氏體不鏽鋼材科低速切削時(shí),啃刀現象更為(wéi)突出。在加(jiā)工實踐中創(chuàng)造(zào)出來(lái)的反向裝刀、反轉切削、走刀方向相反(fǎn)的“三反”切削方法能獲得良好的切削綜合效果,因為本方法(fǎ)可在高速下車削螺紋,刀具的運(yùn)動方(fāng)向是由左向右走刀退出工件,所以不(bú)存在高速切(qiē)削螺紋時刀具退不出來的弊病,具體方法如下:
車外螺紋時,磨一把類似內螺(luó)紋車刀(圖1)。
車內螺(luó)紋(wén)時,磨一把反向內螺(luó)紋車刀(圖2)。
加工前先把反轉摩擦片主軸稍加調緊一點(diǎn),以確(què)保反轉(zhuǎn)起動時的轉速。
對好螺紋刀,合上開合螺母,開動(dòng)正轉低速走到空刀槽處,然(rán)後把(bǎ)螺(luó)紋車刀進到合適的切深處,即可打反轉,此時車刀在高速(sù)下由左向右走刀,照此(cǐ)方法切削(xuē)數刀後,就可加(jiā)工出表麵粗糙度好精度高的螺紋來。
(2)反車滾花
傳統的正轉順(shùn)車滾花過程中鐵屑及(jí)雜物極易進入工件和滾花刀之(zhī)間,造成工件(jiàn)受力過大產生紋路亂捆,花紋壓壞或(huò)重影等。
如果采用車床主軸平轉反(fǎn)車滾花的新操作法,就可有效地防止順(shùn)車操作中產生的弊病,得到良好的綜合效果。
(3)反向車削內、外錐管螺紋
在車削加工各種精度要求不太(tài)高,批量少的內(nèi)、外錐管螺紋時,可以不用靠模(mó)裝置,直接用反向切削及反向裝刀的新操(cāo)作方法,邊(biān)切削邊不停地用手橫向抨刀(車外錐管螺紋時是(shì)從左向右(yòu)運動,橫向抨刀由大直徑至小直徑很易掌握抨刀(dāo)深度)原因是抨刀時有(yǒu)預壓力之故。
在車削加工技術中這種新型的反向(xiàng)操作技術應用的範圍;越來越廣(guǎng)泛,可根據各種不同的特定情況靈活應用。
03鑽小孔(kǒng)的新(xīn)操作法及工(gōng)具革新
在車削加工中,鑽小於0.6mm的孔時(shí),由於鑽頭直徑小,剛(gāng)性(xìng)差,切削速度又上不去(qù),而工件(jiàn)材料是耐熱合金及不鏽鋼,切削抗力(lì)大,因此在鑽孔時,如(rú)采用機械傳動進給的方式,鑽頭極易折斷,下麵介紹一(yī)種簡易有效的工具和手控進給方法。
首(shǒu)先(xiān)把原鑽夾頭改製成直柄浮動式,工作(zuò)時隻要把小鑽頭夾緊在浮動鑽夾頭上即可順利地進行鑽孔。因為鑽頭後部是直柄滑動配合,它可以在拔套中自由活動,鑽小(xiǎo)孔時用手(shǒu)輕輕地(dì)握(wò)住鑽夾頭,即可實現手控微量進給,快速地把小孔鑽出來,保質保量並(bìng)延長小鑽頭的使用壽命。改製後的多用(yòng)鑽夾頭還可用於小(xiǎo)直徑的內螺紋攻絲、鉸孔等(如(rú)果(guǒ)鑽大一點的孔,可(kě)在拔套與直(zhí)柄之間插(chā)入一(yī)個限位銷釘即可)見(jiàn)圖3。
04微配圖(tú)深(shēn)孔加工的防震
在深孔加工中,由於孔徑(jìng)小,鏜刀(dāo)刀杆細長,在車削(xuē)孔徑Φ30~50mm,深度在1000mm左右深孔件時(shí)難免產生震動,為防止刀杆震動,最簡易有(yǒu)效的方法是在(zài)刀杆體上附加兩塊支撐物(用夾布膠木等材料(liào))其大小正好與孔徑大小(xiǎo)一致。在切削過程中由於夾布膠木塊(kuài)起到定位(wèi)支撐(chēng)的作(zuò)用,刀杆(gǎn)就不易(yì)產生震動,可加工出質量好的深孔件(jiàn)。
05小中心鑽的防斷
在(zài)車削加工中,鑽小於由Φ1.5mm的中心孔時,中心鑽極易折斷,簡易有效的防斷方法是在(zài)鑽中(zhōng)心孔時,不要鎖緊尾座,讓(ràng)尾座的自重和機床床麵(miàn)之間產生的摩擦力來進行鑽中心孔(kǒng),當切削阻力過大時,尾座會自行後退,因而保護了中心(xīn)鑽。
06“O”型(xíng)橡膠模具的加工工藝
在車削加工(gōng)“O”型橡(xiàng)膠模具時,經常產生陰模和陽模之間錯位的現象,壓成的“O”型橡膠圈形狀如圖4,造成大量廢(fèi)品。
經過多次試(shì)驗,應用如下方法基本上能加工出符合技術條件要求的“O”型(xíng)模具來。
(1)陽模(mó)加工工(gōng)藝
①按圖精(jīng)車各部尺寸(cùn)及45°斜麵。
②裝好(hǎo)R成形刀,把小刀架搬至45°,對刀方法如圖5所示。
按圖示,R刀在A位置時將(jiāng)刀接觸外圓D接觸點為(wéi)C,按箭頭1的方向將大(dà)拖板移動一個距離,再按箭頭2的方向將橫向刀架移動X尺寸,X按下式計算:
X=(D-d)/2+(R-Rsin45°)=(D-d)/2+(R-0.7071R)=(D-d)/2+0.2929R(即2X=D-d+0.2929Φ)。
然後按箭頭3的方向移(yí)動大拖板使R刀接觸45°斜(xié)麵,此時刀具即居(jū)於中心(xīn)位置(即R刀在B位置)。
③按箭頭4的方向移動小刀架車(chē)型腔R,進給深度為Φ/2。
注①R刀在B位置時:
∵OC=R,OD=Rsin45°=0.7071R
∴CD=OC-OD=R-0.7071R=0.2929R
②X尺寸可用塊規來控製,R尺寸用百分表控製(zhì)深(shēn)度。
(2)陰模加工工(gōng)藝
①按圖6要求加工各部位尺寸(型(xíng)腔(qiāng)尺寸不(bú)加工(gōng))。
②研合45°斜麵及端麵。
③裝好R成(chéng)形刀(dāo),把小刀架搬至45°(搬動一次即加工出陰陽模),按圖6中R刀在A′位置時將刀接觸外圓D(接觸(chù)點(diǎn)為C),按箭頭1的(de)方向移動(dòng)大拖板使刀具離開外圓D,再按箭頭2的方(fāng)向將橫向(xiàng)刀架移動X距離,X按下式計算:
X=d+(D-d)/2+CD
=d+(D-d)/2+(R-0.7071R)
=d+(D-d)/2+0.2929R
(即2X=D+d+0.2929Φ)
然後按箭頭3的方向將大拖板移至R刀接觸45°斜麵,此時刀具正居於中心位(wèi)置(即(jí)圖6中B′位(wèi)置)。
④按箭頭4的方向(xiàng)移動小刀架車型腔(qiāng)R,進給深度為Φ/2。
注(zhù):①∵DC=R,OD=Rsin45°=0.7071R
∴CD=0.2929R,
②X尺寸可用塊規控製(zhì),R尺寸用百分(fèn)表(biǎo)控製深度。
07車削薄壁工件的防震
在薄壁工件(jiàn)的車削過程中,由於工件的鋼性差(chà),經(jīng)常產生震(zhèn)動;尤其在車削不鏽(xiù)鋼(gāng)及(jí)耐熱合金(jīn)時,震動更為突出,工件表麵粗糙度極差(chà),刀具使用壽命縮短。下麵介紹幾(jǐ)種生產中最為簡單的防(fáng)震方法。
(1)在車削不鏽鋼(gāng)空心細長管工件的外圓時,孔內可灌(guàn)滿木屑並塞緊,在工(gōng)件兩頭再同時塞上夾布膠木堵頭,然後把跟刀架上的支撐爪換成夾布膠木(mù)材料的支撐瓜,修正好所需的圓弧即可進行不鏽鋼空心細長杆的車削加工,這(zhè)種簡易的方法可有效地防止空(kōng)心細長杆在(zài)切削加工中的震動和變形。
(2)在車(chē)削(xuē)耐熱(高鎳鉻)合金薄壁工件內孔時,由於工件剛性差,刀杆細長,在切削過程(chéng)中產生(shēng)嚴重的共振現象,極易損壞刀具,產生(shēng)廢品。如果在工(gōng)件的外圓上纏上橡膠條、海綿等減震材料,就(jiù)可有效地達到防震的作用。
(3)在車削耐熱合金(jīn)薄壁套類工(gōng)件外圓時,由於耐熱合金切削抗力大等綜(zōng)合因(yīn)素,在切削時極易產生震動和變形,如果(guǒ)采用在工件孔內塞(sāi)上橡膠(jiāo)、棉(mián)絲等雜(zá)物,然後用兩端麵頂緊裝夾方法就可有效地防止切削加工中的震動和工件變形(xíng),可加工出優質的薄(báo)壁套(tào)類工件(jiàn)。
08碟形盤件裝夾工(gōng)具
碟形件外形(xíng)是雙斜麵的薄壁件,在調頭車削第(dì)二工(gōng)序時,即要保證其形狀位置(zhì)公差要求,還要使工件在裝夾切削中不產(chǎn)生變形。為此可(kě)自己動手,製做一套(tào)簡易裝夾工具,其特點是利用工件上道工序加工(gōng)好的(de)斜麵定位,再用外套斜(xié)麵的螺帽把碟形件緊固在此簡易工具中,即可進行車端麵、孔(kǒng)口和外(wài)斜麵上的圓弧R,見圖(tú)7。
09精鏜大直徑軟爪限位工(gōng)具
在車(chē)削直徑較大的精密工(gōng)件調頭裝夾中,為防止三爪由於間隙而(ér)產生的竄動,必須用一直徑與被(bèi)加(jiā)工件直(zhí)徑相同的棒料預先夾緊在三爪後(hòu)部,才能修鏜軟爪,我們自(zì)製的精鏜大直徑(jìng)軟爪限(xiàn)位(wèi)工具,其特點是(見圖8),l號件三個螺釘可在固定盤中任意按需調整其撐(chēng)開的(de)直徑大小,從(cóng)而替代了各種直徑大(dà)小不等的棒料。
10簡易精密附加軟爪
在車削加工中經常遇到中、小精密工件的加工,由於工件內、外形較複雜,而且又有較嚴的形狀和位置公差要求,我們(men)在C1616等車床三爪卡(kǎ)盤上加上一套自製精(jīng)密軟爪,從而確(què)保(bǎo)了工件的各項形狀和位置公差要求,工件在多次裝夾中不會被夾傷表麵和產生變形。此精密軟爪製造簡單,用鋁合金棒材按需車端而後鑽鏜孔,在外圓上鑽(zuàn)一基孔並攻(gōng)絲M8。把兩(liǎng)側麵銑削後即可安裝在原三爪卡盤的硬爪上,用M8內六(liù)角螺釘鎖緊在(zài)三爪上,再(zài)按需精鏜定位(wèi)孔後即可(kě)把工件夾緊在(zài)鋁軟爪中進行切削加工了。采用此項成果將會(huì)產生顯著的經濟(jì)效(xiào)益,製作可按圖9所示(shì)。
11附加防震工(gōng)具
由於細長軸類(lèi)工件剛性差,在(zài)多槽切削過程中,易產生震動,造成(chéng)工件表麵粗糙度差(chà),損壞刀具。自製一套附加(jiā)防震(zhèn)工具,可有效地解決細長(zhǎng)件在切槽加工中的震動(dòng)問題(見圖10)。
工作前把自製附加防震(zhèn)工具裝在四(sì)方(fāng)刀架上的一個合適的位置上。然(rán)後在四方刀架上裝上所需槽形車刀、調整好距離(lí)和彈簧的(de)壓縮量,即可進行操作,當車刀切入工件時,附(fù)加防震工具同時頂(dǐng)在工件表麵上,起到良(liáng)好的防震作用。
12附加活頂尖(jiān)套帽
在車削各種形狀的小軸精加工(gōng)時,需要(yào)用活頂(dǐng)尖頂住工件才能進行切(qiē)削加工。由於工件(jiàn)端頭形狀各異,以及直徑較小,而普通的活頂尖又(yòu)用不(bú)上,我伊在生產實踐中,自己動手製(zhì)造了多種形狀的附加活(huó)預尖套帽,安裝在普通活(huó)預尖上,即(jí)可使用。結構見圖11。
13難加工材料應用珩(héng)磨精加工
我們在精車高溫合金、淬火鋼等難加工材料(liào)時(shí),工件表麵粗糙(cāo)度要(yào)求(qiú)在(zài)Ra0.20~0.05μm,尺寸精(jīng)度也較高。最後精加工通常在磨床上進行。
自己動手製做(zuò)一(yī)套簡易的珩磨工具和珩磨輪(lún),在車床上以珩磨代替精磨工序收(shōu)到較好的經濟效果(guǒ)。
珩磨輪的製造
①配料
粘結劑:環氧樹(shù)脂100克(kè)
磨料:金剛(gāng)砂(難加(jiā)工高溫鎳鉻材料用單晶剛玉)250~300克。Ra0.80μm用80號(hào),Ra0.20μm用120~150號,Ra0.05μm用200~300號。
硬化劑:乙(yǐ)二胺7~8克。
增塑劑:磷(lín)苯二甲酸二丁脂10~15克。
模具材料:HT15~33形狀。
②澆注方法
脫模(mó)劑:將環氧樹脂加熱到70℃~80℃,加入聚苯乙稀5%、甲苯溶液95%、磷苯二甲酸二丁脂攪拌均勻,然後將金(jīn)剛砂(或單晶剛玉)投入攪拌(bàn)均勻(yún),再加熱到70℃~80℃,待(dài)冷卻至30℃~38℃時將乙二胺加入,並迅速攪拌均勻(2~5分(fèn)鍾)隨(suí)即澆注入模內,並在40℃的(de)溫度中保溫24小時再起(qǐ)模。
③線速(sù)度(dù)V=V1COSα(V是對於工件的相對速度,即在珩(héng)磨輪不作縱向(xiàng)進給條件(jiàn)下的磨削速度),由此對工件產生磨削作用,珩磨時除旋轉外還(hái)給工件軸線以進給量S作(zuò)複運動。
V1=80~120m/min
t=0.05~0.10mm
餘量<0.1mm
④冷(lěng)卻(què):70%煤油摻30%的20號機油,珩磨前(qián)先修正珩磨輪(預珩)。
珩磨(mó)工具結構如圖13。
14快(kuài)速裝(zhuāng)卸心軸
在(zài)車削加工中經常遇到各種類型的軸承套件精車外圓及倒導(dǎo)向錐角,由於批量大,在加(jiā)工過程中裝上卸下,換刀輔助時間比切削的時間還要長,生產效(xiào)率低。下麵介紹的快速裝卸(xiè)心軸和(hé)單刀多刃(硬質合金)車刀、在加工各種軸承套類零件中可節省輔助時間,確保產品質量(liàng),製作方法如下。
製(zhì)作(zuò)一個簡易小錐度心軸,其原理是利用心軸(zhóu)後部0.02mm微量(liàng)的錐度,軸承套裝上後靠摩擦力把零(líng)件漲緊在心軸上,再用一把單刀多刃車刀,車好外(wài)圓後倒15°錐角後停車用搬手(shǒu)頂出零件又快(kuài)又好,見圖14。
15淬火鋼件的車削
(1)淬火鋼(gāng)件車削的關鍵實例之一
①高(gāo)速鋼W18Cr4V淬硬拉刀的改製再生(斷裂後的修複)
②自製非標準螺紋塞規(guī)(淬硬件)
③淬硬件及噴塗件的車削
④淬硬件光(guāng)麵塞規的車削
⑤用高速(sù)鋼刀具改製的螺紋壓光絲(sī)錐(zhuī)
對(duì)於以上生產中遇到的淬硬件及各種難加工材料零件(jiàn),選(xuǎn)用(yòng)合適的刀具材料和切削用量及刀具幾何角(jiǎo)度與(yǔ)操作方法可以收到良好的(de)綜合經濟效果。如方(fāng)口拉(lā)刀斷裂後的再(zài)生,如果重新投產製造一把方口拉刀,不但製造周期長,而(ér)且成本(běn)高,我們在原拉刀斷裂根部,選用硬質合金(jīn)YM052等刀片刀頭刃磨成(chéng)負前(qián)角(jiǎo)r。=-6°~-8°,刃口用(yòng)油石仔細研磨後即(jí)可進行車削,切削迅度V=10~15m/min,車外圓後(hòu)切空(kōng)刀槽,最後(hòu)車螺紋(分粗、精車),粗車後刀具必須從新刃磨(mó)和研磨後再行精車外螺紋,然後(hòu)再配製一段連接拉杆(gǎn)的內螺紋,連(lián)接後再修整(zhěng)一下。一把斷裂報廢的方(fāng)口拉刀經車削修複後整(zhěng)舊如新。
(2)車削淬(cuì)硬件所用刀具材料的選擇
①硬質合金YM052、YM053、YT05等新牌號刀片(piàn),一般的切削速(sù)度在18m/min以下(xià),工件表麵粗糙度可達Ra1.6~0.80μm。
②立方氮化硼刀具FD可加工各種淬火(huǒ)鋼及噴塗件,切削速度可達100m/min,表麵粗糙度可達Ra0.80~0.20μm。國營首都機械廠和貴州第六砂輪廠生(shēng)產的複合立方氮化硼刀具DCS—F,也具有這種使用性能。加工效果優於硬質合金(jīn)(但強度不如硬(yìng)質合金,吃深小,且價格比硬質合金貴(guì),另外如果使用不當刀頭易損壞(huài))。
⑨陶瓷刀具,切削速度為40~60m/min,強度差(chà)。
以上各種刀具在(zài)車削淬火件中各(gè)具特點,應依據車削不同材料,不同硬度等具體情況選用。
(3)不同材料(liào)淬火(huǒ)鋼(gāng)件的種類與刀(dāo)具(jù)性能的選擇
不同(tóng)材料的(de)淬火鋼(gāng)件在相同硬度下,對刀具性能的要求完全不一樣,大至分如下三類;
①高合金鋼:指合金元素總合量超過10%的工具鋼和模(mó)具鋼(主要是各種高(gāo)速鋼)。
②合金鋼:指合金元素(sù)含量為2%~9%的工具鋼和模具鋼如9SiCr、CrWMn及高強度的合金結構鋼。
③碳鋼:包括各(gè)種碳素工具鋼和滲碳鋼如T8、T10、15號鋼或20號鋼的滲(shèn)碳鋼等(děng)。
對於碳鋼來說,淬火後(hòu)加工時的顯(xiǎn)微(wēi)組織是回火馬氏體和少(shǎo)量碳化物(wù),硬發為HV800~1000,比硬質合金中的WC和TiC以及陶瓷刀具中的A12D3的硬度要低得多,另外它比不含合金元素(sù)的馬氏體的熱硬性低,一般都不(bú)超(chāo)過200℃。
隨著鋼材(cái)中合金元素含量的提(tí)高,鋼材在淬火回火後(hòu)的碳化物含量也隨著增多,並且碳化物的種類變得相當複雜。以高速鋼為例,在淬火回火後的顯微組織中碳化物(wù)的含量可達10%~15%(體積比)並且包(bāo)含有MC、M2C、M6和M3、2C等類型的碳(tàn)化物,其中VC硬度高(HV2800),大大高於一般刀具材料中的硬質點相的硬度,另外由於大量合(hé)金元素的存在,使含有多種合金(jīn)元素的馬氏體的熱(rè)硬性可提(tí)高到600℃左右,因(yīn)此宏觀硬度相同的淬火(huǒ)鋼其可加工性並不相同,而且差別(bié)很大,在車削淬火鋼(gāng)件前先分析其是屬於那一類的,掌握其特征,選用合適的(de)刀具材料、切削用量以及(jí)刀具幾何角度就能順(shùn)利地完成淬硬鋼件的車削加工。