分享車(chē)工師傅的十五招(zhāo)技巧,希望能夠在實際車削加(jiā)工中幫到你。
01巧獲微量吃深,妙用三角函數
在車削加工中,經常加工一些內(nèi)、外圓在二級(jí)精度以上的工件。由於切削熱,工件和刀具之間的摩擦造成刀具磨損及四方(fāng)刀架的重複定位精度等多種原因,質(zhì)量難以保證。為解(jiě)決精確的微量吃深(shēn),我們在車削加工中,根據需要利用三角形的對邊和斜邊的關係,將縱向小刀架搬一個角度,即(jí)可精確地達到微量移動(dòng)車刀的橫向吃深值的目的,省工省時,確保了產品質(zhì)量,提高(gāo)了工效。
一般的C620車床小刀架刻度值每格是0.05mm,如果要想獲得橫向吃深值為0.005mm通過查(chá)正弦三角函數表:
sinα=0.005/0.05=0.1 α=5º44′
因此(cǐ)隻要把(bǎ)小刀架搬成5º44′時,每(měi)移動小刀架上縱向刻發盤一格時,即可達到車刀在橫(héng)向方向上吃深(shēn)值為(wéi)0.005mm的微量(liàng)移動。
02反向車削技術應用三例
長期的生產實踐證明在(zài)特定的車削加工中,采用反向切(qiē)製(zhì)技(jì)術能獲得良好的效果。現舉實例如(rú)下:
(1)反向切(qiē)削螺紋材料為馬氏體不鏽鋼(gāng)件
在加工螺(luó)距為1.25~1.75mm的內、外螺紋(wén)工件時,因為車床絲杆螺距被工件螺距去除時,所得的數值是一個除不盡的值。采(cǎi)用(yòng)抬起(qǐ)對合螺母手柄退刀的方法來加工(gōng)螺(luó)紋時,往往產生亂扣,一般(bān)普通車床又(yòu)無亂扣盤裝置,而自製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是低速順車(chē)削法,因為用高速挑扣來不及退刀,因而生產效率低,在車削中容易產生啃刀(dāo),表(biǎo)麵粗糙(cāo)度又差,尤其在(zài)加工1Crl3、2Crl3等馬氏體不鏽鋼材科低速切削時,啃刀現象更為(wéi)突出。在加工實踐中創造出來的反向裝刀、反轉切削、走刀方向相反(fǎn)的“三反”切削方法(fǎ)能獲得良好(hǎo)的切削綜合效果,因為本方法可(kě)在高(gāo)速下車削螺(luó)紋(wén),刀具的運動方向是由左向右走刀退出工件,所以不存在(zài)高速切(qiē)削螺紋時刀具退不出來的(de)弊病,具體方法(fǎ)如下:
車外(wài)螺紋時,磨一把類似內(nèi)螺紋車刀(圖(tú)1)。
車內螺紋時,磨一把反向內螺紋車刀(圖2)。
加工前先把反轉摩擦片主軸稍加調緊一點,以確保反轉起動時的轉速。
對好螺紋刀,合上開合螺母,開動正轉低(dī)速走到空刀槽處,然後把(bǎ)螺紋車刀進到合適的切(qiē)深處,即可打反轉,此時車刀在高(gāo)速(sù)下由左向右(yòu)走刀(dāo),照此(cǐ)方法切削數刀後,就可加工出(chū)表麵粗糙度好精度高(gāo)的螺紋來。
(2)反車滾花
傳(chuán)統的正轉順車滾花過程中鐵屑及雜物極易進入工件(jiàn)和滾花刀之間,造成工件(jiàn)受力過大(dà)產(chǎn)生紋(wén)路亂捆,花紋(wén)壓壞或重影等。
如果(guǒ)采用(yòng)車(chē)床主軸平轉反車滾花的新操作法,就可(kě)有效地防止(zhǐ)順車操作中產生的弊(bì)病,得到良好的綜合效果。
(3)反向車削內、外錐管螺紋(wén)
在車削加工各種精度要求(qiú)不太高,批量少的(de)內、外錐管螺紋時,可以不用靠模裝置,直接用反向切削(xuē)及反向裝刀的新操作方法,邊切削邊不停地用手橫(héng)向抨刀(dāo)(車外錐管(guǎn)螺紋時是從左向(xiàng)右(yòu)運動,橫(héng)向(xiàng)抨刀由大直徑至小直徑很易掌握抨刀深度)原因是(shì)抨刀時有預壓力之故。
在車削加(jiā)工(gōng)技術中這種新型(xíng)的反向操作技術應用的範圍;越來越廣泛,可(kě)根據各種不(bú)同的特定情況(kuàng)靈活應用。
03鑽小孔的新操作法及工具(jù)革新(xīn)
在車削加工中,鑽小(xiǎo)於0.6mm的孔時,由於鑽頭直徑小,剛性差,切削速度又上不去,而工件材料是耐熱合金及不鏽鋼,切削抗力大,因此在鑽孔時,如采用機械傳動進給的方(fāng)式,鑽頭極易折斷,下麵介紹一種簡易有效(xiào)的(de)工具(jù)和手控進給方法。
首先把原鑽夾頭改製成直柄浮動式,工(gōng)作時隻要把小鑽頭夾(jiá)緊在浮動鑽夾(jiá)頭上即可(kě)順利地進行鑽(zuàn)孔。因為鑽頭後部是直柄滑動配合,它可以在拔套中(zhōng)自由活動,鑽小(xiǎo)孔時(shí)用手輕輕地握住鑽夾頭(tóu),即可實現手控微量進給,快速(sù)地把小孔鑽出來,保(bǎo)質保量並延長小鑽頭的使用壽命。改(gǎi)製後的多用鑽夾頭還可用於(yú)小直徑的(de)內螺紋攻絲、鉸孔等(děng)(如果鑽大一點的孔,可在拔套與直柄之間插入(rù)一個限位銷釘即可)見圖3。
04微配(pèi)圖深孔加工(gōng)的防震(zhèn)
在深孔加工中,由於孔徑小,鏜刀(dāo)刀杆細長,在車(chē)削孔徑Φ30~50mm,深度在1000mm左右深孔(kǒng)件時難(nán)免產(chǎn)生震動,為防止刀杆震動(dòng),最簡易有效的方(fāng)法是在刀杆體上附加兩(liǎng)塊支撐物(用夾布膠(jiāo)木等材料(liào))其大小正好與孔徑大小一致。在切削過程中由於夾布膠木塊起(qǐ)到定位(wèi)支撐的作用,刀杆就不易產生震動,可加工出質量好的深孔件。
05小中(zhōng)心(xīn)鑽的(de)防斷
在車削加工中,鑽小於由Φ1.5mm的中心孔時,中心鑽極易折斷,簡易有(yǒu)效的防斷方法是在鑽中心孔時,不要(yào)鎖緊(jǐn)尾座,讓尾座的自重和機床床(chuáng)麵(miàn)之間產生的摩(mó)擦力來進行鑽中心孔,當切削阻力過大時,尾座會自行後退,因而保護了中心鑽。
06“O”型橡膠模具的加工(gōng)工藝
在車削加工“O”型橡膠模具時,經常產生陰模和陽模之間錯位的現象,壓(yā)成的“O”型橡膠圈形狀如圖4,造成大量廢品(pǐn)。
經過(guò)多次試驗(yàn),應(yīng)用如(rú)下方法基本上能(néng)加工出符合技(jì)術條件要求(qiú)的“O”型模(mó)具來。
(1)陽模加工工藝
①按圖精車各部尺寸及45°斜麵。
②裝好R成形刀,把小刀架搬至45°,對刀方法如(rú)圖(tú)5所示。
按圖示,R刀在(zài)A位置時將刀接觸外圓D接觸點為C,按(àn)箭(jiàn)頭1的方向將大拖板移動一個距離,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(jiàn)頭3的方向移動大拖板使R刀接觸45°斜麵,此時(shí)刀具即居於中心位置(即R刀在B位置)。
③按(àn)箭(jiàn)頭4的(de)方向移動小刀架(jià)車型(xíng)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(chǐ)寸可用塊規來控製,R尺(chǐ)寸用(yòng)百分表控製深度。
(2)陰模加工工藝
①按(àn)圖6要求加工各部位尺寸(型腔尺寸不加工)。
②研合45°斜(xié)麵及端麵。
③裝好(hǎo)R成形刀,把小刀架搬至45°(搬動一次即加工出陰陽模(mó)),按圖6中R刀在A′位置時(shí)將刀接觸(chù)外(wài)圓D(接觸點為C),按箭頭1的方向移動大拖板使刀具離開外圓D,再按箭頭2的方向將橫向(xiàng)刀架移動(dòng)X距離,X按下式計算(suàn):
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(tóu)3的方向將大拖板移至R刀接觸45°斜麵,此時刀具正居(jū)於中心位置(即圖(tú)6中(zhōng)B′位置)。
④按箭頭4的方向移動(dòng)小刀架車型腔R,進給深度為Φ/2。
注:①∵DC=R,OD=Rsin45°=0.7071R
∴CD=0.2929R,
②X尺寸可用(yòng)塊規控製,R尺寸用(yòng)百分表控製(zhì)深度。
07車削薄壁工件的防震
在薄壁工件的車削過(guò)程中,由於工件的(de)鋼性差,經常產生震動;尤(yóu)其在車削不(bú)鏽鋼(gāng)及耐熱合金時,震動更為突(tū)出,工件表麵粗糙度極差,刀具使用壽命縮短。下(xià)麵介紹幾種生產中最為簡單的防震方法。
(1)在車削不鏽鋼空心細長(zhǎng)管工件的外圓時,孔內可灌滿木屑並塞緊,在(zài)工(gōng)件兩頭再同時(shí)塞上夾布膠木堵頭,然後把跟(gēn)刀架(jià)上的支撐爪換成夾布膠木材料的支撐瓜,修正(zhèng)好所需的圓弧即可進行不鏽鋼空心細長杆的車(chē)削加工,這種簡易的方法可有效(xiào)地防止空(kōng)心細長(zhǎng)杆在切削加(jiā)工中的震動和變形。
(2)在車削耐熱(高鎳鉻)合金薄壁工件(jiàn)內孔時,由於工件剛性差,刀杆細長,在切削過程中產生嚴重(chóng)的(de)共振現象,極(jí)易損壞刀具,產生廢品。如果在工件(jiàn)的外圓上纏上橡膠條、海綿(mián)等減震(zhèn)材料,就可有效地達到防震的(de)作(zuò)用。
(3)在車削耐熱合金薄壁套類工件外圓時,由於耐熱(rè)合金切削抗力大等綜合(hé)因素,在切削時極(jí)易產生震動和變形,如果采用在工件孔內塞上橡膠、棉絲(sī)等雜物,然後用兩端麵(miàn)頂緊裝夾方法(fǎ)就可(kě)有效地(dì)防止切削加工中的震動和工(gōng)件變(biàn)形,可加工出優質的薄壁套類工件。
08碟形盤件裝夾工具
碟(dié)形(xíng)件外形是雙斜麵(miàn)的薄壁件,在調頭車削第(dì)二工(gōng)序時,即要保(bǎo)證其形狀位置公差要求(qiú),還要使工件在裝夾切削中不產生變形。為此可自己動手,製做一套(tào)簡易裝夾(jiá)工(gōng)具,其特點是利用工(gōng)件上道工(gōng)序加工好的斜(xié)麵定位,再(zài)用外套斜麵的螺(luó)帽把碟形件(jiàn)緊固在此簡易工具(jù)中,即可進(jìn)行車端麵、孔口(kǒu)和外(wài)斜麵上的圓弧R,見圖7。
09精鏜大直徑軟爪限位工具(jù)
在(zài)車削直徑較大的精密(mì)工件調(diào)頭裝(zhuāng)夾(jiá)中,為防止三爪由於間隙而產(chǎn)生的竄動,必須用一直徑與被加(jiā)工件直徑相同的棒料預先夾緊在三爪後部,才能修鏜軟爪,我(wǒ)們自製的精鏜大直(zhí)徑軟爪限位工具(jù),其特點是(shì)(見圖8),l號件三個螺釘可在固定盤中任意按需調整其撐開的(de)直徑大小,從而替代了各種直徑大小不等的棒料。
10簡易精密附(fù)加軟爪
在車削加工中經常(cháng)遇到中、小精密工件的加工,由(yóu)於工件內(nèi)、外形較複雜,而且又有較嚴的形狀和位置公(gōng)差要求(qiú),我們在(zài)C1616等(děng)車床三爪(zhǎo)卡盤上加上一套(tào)自製精(jīng)密軟爪,從而確(què)保了工(gōng)件的各項形狀和位置公差(chà)要求(qiú),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(hé)金棒材按需(xū)車端而後鑽鏜孔(kǒng),在外圓上鑽(zuàn)一基孔(kǒng)並(bìng)攻絲M8。把(bǎ)兩側麵銑削(xuē)後即可安裝在原三爪卡盤的硬爪上(shàng),用M8內六角螺釘(dìng)鎖緊在三(sān)爪上,再按需精鏜定位孔後即可把工件夾緊在鋁(lǚ)軟爪(zhǎo)中進行切削(xuē)加工了。采用此項(xiàng)成果將會產生顯著的經濟效益,製(zhì)作可按圖9所示。
11附加防(fáng)震工具
由於細長軸類工件剛性差,在多槽切削(xuē)過程中,易產生震動,造成(chéng)工件表麵粗糙度差,損壞刀具。自製一套附(fù)加防震工具,可有效地解決細長件在切槽加工(gōng)中的震動問題(見圖10)。
工作前把自製(zhì)附(fù)加防震工具(jù)裝(zhuāng)在(zài)四方(fāng)刀架(jià)上的一個合適的位置上。然後在四方刀架上裝(zhuāng)上所需(xū)槽形車刀、調整好距離和彈簧的壓縮量,即可進行操作,當車刀切入工件時,附加防震工具同時頂在工件表麵上,起到良好的防震作用。
12附加活頂尖(jiān)套帽(mào)
在車削(xuē)各種形狀的小軸精加工時,需要用活頂尖頂住工件才能進行(háng)切削加工。由於(yú)工件端頭形狀各異,以及直徑較小,而普通的活(huó)頂尖又用不上,我(wǒ)伊在生產實踐中,自己動手製造了多種形狀的附加活預(yù)尖套帽,安裝在普通(tōng)活預尖上,即可使用。結構見圖11。
13難(nán)加工材料應用珩磨精加工
我們在精車高溫合金、淬(cuì)火鋼等難加工材料時,工件表麵粗糙度(dù)要求在Ra0.20~0.05μm,尺寸精度也較高。最後(hòu)精加工通常在磨床上(shàng)進行(háng)。
自己動手製做一套簡易的珩磨工具和珩磨輪,在車(chē)床上以珩磨代替精(jīng)磨工(gōng)序收到較好(hǎo)的經濟效果。
珩磨輪的製造
①配料
粘結劑:環氧樹脂100克
磨料:金剛砂(shā)(難加工高溫鎳(niè)鉻材料(liào)用(yòng)單晶剛玉)250~300克。Ra0.80μm用80號,Ra0.20μm用120~150號,Ra0.05μm用200~300號。
硬化劑:乙二胺7~8克。
增塑劑:磷苯二甲(jiǎ)酸二丁脂10~15克。
模具材料:HT15~33形狀。
②澆注方法
脫模劑: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(bàn)均勻,然(rán)後將金剛砂(或單晶剛玉)投入攪拌均勻,再加(jiā)熱到70℃~80℃,待冷卻至30℃~38℃時將乙二胺加入,並迅速攪拌均勻(2~5分鍾)隨即澆注入模內,並在40℃的溫度中保溫24小時再起模。
③線速度V=V1COSα(V是對於工件的相對速度,即在珩磨輪不作縱向進給條件下的磨削速度),由此對工件產生磨削作用,珩磨時除旋轉外還給(gěi)工件軸(zhóu)線以進(jìn)給量S作複運(yùn)動。
V1=80~120m/min
t=0.05~0.10mm
餘量<0.1mm
④冷卻:70%煤油摻30%的20號機油,珩磨前先(xiān)修正珩磨輪(預珩)。
珩磨工具結構如圖13。
14快(kuài)速裝卸心軸
在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向錐角,由於批量大,在加工過程中裝上(shàng)卸下,換刀(dāo)輔助時(shí)間比切(qiē)削的(de)時(shí)間還要(yào)長,生(shēng)產效率低。下麵介紹的快速裝卸(xiè)心(xīn)軸和單刀多(duō)刃(硬(yìng)質合(hé)金(jīn))車刀、在加工各種軸承套類零件中可(kě)節省輔助(zhù)時間,確(què)保產品質量,製作方(fāng)法(fǎ)如下。
製作一(yī)個簡易小錐度心軸,其原理是利用心(xīn)軸後部0.02mm微量的錐度(dù),軸承套裝上後靠(kào)摩擦力把(bǎ)零件漲緊在心軸上,再用一把(bǎ)單刀多刃車(chē)刀,車好外圓後倒15°錐角後停車用搬手頂出零件又快又好,見圖(tú)14。
15淬火鋼件的車削
(1)淬火鋼(gāng)件(jiàn)車削的關鍵實例之一
①高速鋼W18Cr4V淬硬拉刀的改製再生(斷裂後的修複)
②自製非標準螺(luó)紋塞規(淬硬件)
③淬硬件及噴塗件的車削
④淬硬件光(guāng)麵塞規(guī)的車削(xuē)
⑤用高速鋼刀具(jù)改製的螺紋壓光絲錐
對於(yú)以上生產(chǎn)中遇到(dào)的(de)淬硬件及各種難加工材料零(líng)件(jiàn),選用合適的刀具(jù)材料和切削用量及刀具幾何角(jiǎo)度與操作方法可以收到(dào)良(liáng)好的綜合經(jīng)濟效果。如方口拉刀斷裂後(hòu)的再生,如果重新(xīn)投產製造一把方口(kǒu)拉刀,不但製造周期長,而且成本高,我們在原拉刀(dāo)斷(duàn)裂根部,選用硬質合金YM052等刀片刀頭刃磨成負前角r。=-6°~-8°,刃口用油(yóu)石仔細研磨後即可進行車削,切削迅度V=10~15m/min,車外圓後切空刀槽(cáo),最(zuì)後車螺紋(分粗、精(jīng)車),粗車(chē)後刀具必須從新刃磨和研磨後再行精車外螺紋,然後(hòu)再配製一段連接拉杆的內螺紋,連接後再(zài)修整一下。一(yī)把斷裂報廢的方口拉刀經車削修複後整舊如新。
(2)車(chē)削淬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,一般的切削速度在18m/min以下,工件表麵粗糙度可(kě)達Ra1.6~0.80μm。
②立方氮(dàn)化硼刀具FD可加工各種淬火鋼(gāng)及噴塗件,切削速度可(kě)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產的複合立(lì)方氮化硼刀具DCS—F,也具有(yǒu)這種使用性(xìng)能。加工效果優於硬質合金(但強度不如硬質合金,吃深小,且價格比硬質(zhì)合金貴(guì),另外如果(guǒ)使用不當刀頭(tóu)易損壞)。
⑨陶瓷(cí)刀(dāo)具(jù),切削速度為40~60m/min,強度差。
以上各種刀具在車削淬火件中各具特點,應依據車削不同(tóng)材料,不同硬度等具體情況選用。
(3)不同材料淬火(huǒ)鋼件的(de)種類與刀具性能的選擇
不同材料的淬火鋼件在相同硬度下,對刀具性能的要求完全不一樣,大至(zhì)分如下三類;
①高合金鋼:指合金元(yuán)素總合(hé)量超過10%的工具鋼和模具鋼(主要是各種高速(sù)鋼)。
②合金鋼(gāng):指合金元素含量為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(hào)鋼的滲碳鋼等。
對於碳鋼來說,淬火後加工時的顯微(wēi)組織是回火馬氏體和少量碳化物,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(dé)多(duō),另外它比不含(hán)合金元素(sù)的馬氏體的熱硬(yìng)性低,一般(bān)都不超過(guò)200℃。
隨著鋼(gāng)材中合金(jīn)元素(sù)含(hán)量的提高,鋼材在淬火回火後的碳化物含(hán)量也隨著增多,並(bìng)且碳化物的種類變得相當複雜。以高(gāo)速鋼為例,在(zài)淬火回火後的顯微組織中碳化物的含量可達10%~15%(體積比)並且包含有MC、M2C、M6和(hé)M3、2C等類(lèi)型的(de)碳化物(wù),其中(zhōng)VC硬(yìng)度高(HV2800),大大高於一般刀具材料中的硬質點相(xiàng)的硬度,另外(wài)由於大量合金元素的存在,使含有多種合金元素的馬氏體的熱硬性可提高到(dào)600℃左右,因此宏觀硬度相同(tóng)的淬火鋼其可加(jiā)工性並不(bú)相同,而且差別很大,在車削淬火鋼件前先分析其是屬於那一類(lèi)的,掌握其特征,選用合(hé)適的刀具(jù)材料、切削用量以及刀具幾何(hé)角度就能(néng)順利(lì)地完成淬硬鋼件的車削加工。