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《科技创新与应用杂志》2014年第二十五期
通过查阅大量的相关资料后发现,在影响车刀刃磨强度的各种因素中,前刀面是关键因素。为此,本文重点对车刀前刀面对刃磨强度的影响进行分析。车刀前刀面的形状主要取决于断屑槽,比较常见的形状由平面和曲面两种,其中曲面形前刀面的应用较之平面形前刀面的应用相对多一些,故此,文章通过对两种不同形状前刀面的刃磨强度进行比较,分析其对车刀刃磨强度的影响。
1前刀面对车刀刃磨强度影响的比较分析
通常情况下,断屑槽主要是由以下几个部分组成:直线、双曲线和圆弧,相关研究结果表明,断屑槽的形状不同,对前刀面的刃磨程度均不相同。为了便于研究,假定平面与曲面的前刀面的前角和刀面宽度全部相同,并以此作为前提,对两者的前刀面刃磨强度进行比较。平面前刀面与刀尖距离b的槽深可用AB=b•tanγ表示,通过作图的方法得出圆弧形前刀面最大槽深h<AB,由此可知,曲面形前刀面的刃磨强度要高于平面形前刀面的刃磨强度。为使比较结果更加直观,设γ=13°b=8mm,经过计算可知,平面形的前刀面槽深约为1.84mm,圆弧形前刀面的槽深约为1.42,该值明显小于平面形前刀面的槽深。通过对两种不同形状的前刀面刃磨强度进行比较分析后发现,在角度和宽度全部相同的前提下,曲面形前刀面的刃磨强度高于平面形。故此,在实际加工中,建议采用曲面形前刀面。
2提高曲面形前刀面刃磨质量的方法
虽然曲面形前刀面的刃磨强度比平面形前刀面的刃磨强度高,并且有利于加工,但在实际使用过程中发现,曲面形前刀面的刃磨相对比较复杂,同时,卸刀重磨也较为困难。一般可将车刀的刃磨过程中分为两个部分,一部分是前刀面刃磨,另一部分是断屑槽刃磨。在对前刀面进行刃磨的过程中,若是刀刃的倾斜角度为0时,只会出现两个方向的直线运动,如果刀刃的倾斜角度大于0时,便需要增加一个移动方向,也就是说,会出现三个方向的运动。故此,在对曲面形前刀面进行刃磨时,应当确保刀具立装,从而使倾斜为一个主偏角,这样才能够使主切削刀刃始终处于水平位置。在对断屑槽进行刃磨时,考虑到形状与尺寸的要求,应当将砂轮修整成型,鉴于此,可通过以下两种方法来完成断屑槽的刃磨。
2.1在刃磨时,让砂轮的断面与主切削刀刃保持平行,这样砂轮的宽度便可与断屑槽的宽度相等,在这一过程中,刀具做纵向的往复运行,砂轮只需要做垂直方向的运动,并且运动为间歇式,其轨迹与刀具的纵向运动相一致。这种刃磨方法的特点是简单、方便、易于实现,其缺点是磨出的断屑槽光洁度一般,并且还容易引起崩刃的情况发生。
2.2在刃磨时,可先将砂轮旋转一个相对较小的角度,一般不超过1°,借此来使砂轮的断面与主切削刀刃之间形成一个交角,同时,刀具在纵向上作往复运动,而砂轮只需要保持垂直方向的间歇进给即可。该刃磨方法中,因为砂轮旋转了一定的角度,从而使其在磨削区的线速度方向与刀具的纵向运动方向不一致,这样一来砂轮的速度便可分为两个部分,一部分是纵向速度,另一部分为横向速度,横向速度会产生出侧向滑动力,它具备修光作用,故此能够使刃磨的光洁度大幅度提高,并且横向滑动力始终压向刀刃的刃口位置,不容易产生裂纹,有助于提高刃磨质量。由上述分析可知,第二种方法的刃磨效果更好一些,其能够确保断屑槽刃磨的精度和尺寸。为此,在实际应用中,可采用第二种方法对曲面形前刀面进行刃磨,这不但能够降低车刀的刃磨和修磨难度,而且还能进一步提高刀具的刃磨质量,最为重要的是,可以显著增强刃磨强度。
3结束语
综上所述,文章通过对不同形状前刀面刃磨强度的比较,分析了前刀面对刃磨强度的影响,结果表明,曲面形的前刀面刃磨强度要高于平面形前刀面的刃磨强度。因而,在实际车削过程中,建议选用曲面形的前刀面。同时,为解决曲面形前刀面刃磨困难的问题,又给出了两种刃磨方法,后一种方法的刃磨效果较好,可在实际中应用。
作者:陈川雄单位:宜宾职业技术学院