大刃倾角外圆精车刀的工作原理及应用

大刃倾角外圆精车刀的工作原理及应用 第17卷第4期第38页 总第62期2000年 河北工业科技 HEBEIJOURNALOFINDUSTRIAL SCIENCE&TECHNoLoGY VoI_17No.4P.38 Sum622000 杜皓 (河北师范大学职业技术学院机械系,河北石家庄050031) 摘要:太刃惯角外圆精车刀有着显着的优点——加I表面粗糙度可达R.0.4以下," 以 车代磨太大提高了生产效率.本文阐述了大刀倾角外目精车刀的I作原理及实际 应用实 例. 关薯词啦暑生星理- 中囝分类号:TG712文献标识码:A 1大刃倾角外圜精车刀的工作原理 1)用大刃倾角精车刀加工工件时,若咯去 走刀运动的影响,其加工表面为一单叶双曲面. 由图l,M为BC上任意一点,M(z,,)在 ZOY坐标面上投影为M(,.),则单叶双曲面 的方程式为 y+Z一(tgg+rz)=0(1) 式中:r为已加工表面的半径; ^为车刀的刃倾角. 图1单线双曲面开J威示意图 收稿日期15'99—11—17-责任编辑.卞啊身 作者帕舟杜皓(1970年生).女,河北'县人,助教. 圈2/m_v_表面轴向截形 1 2- 令Y=O便得加工表面轴向截形的方程式 为 .?.._.......?.................一 Z=士?g+r(2) 方程式(2)的图形如图2所示.从图2可 知,大刃倾角车刀加工工件时与圆弧刃精车刀 ., 加工工件极为相似.^段为主切削刃,点 ., 为"刀尖",D段为副切削刃.在副切削刃上 ,,—, 从点算起,长度为告的一段C为修光刃. 此外,用大刃倾角车刀加工工件时,刃口锋利, 切屑法向变形小,这些都有利于降低加工表面 粗糙度. 2)为了表征大刃倾角精车刀的修光作用, 根据图3便可计算出其所相当的圆弧刃精车刀 第4期杜皓大刃倾角外唧糟车刀的工作原理及应用 的圆弧半径R及加工表面残留面积的计算高 度. 囤3太刃倾角外圃精车刀 切削过程简化视圈 岛=矗+警. 式中:z,可由视图口,b计算出来: 一 丽 —面' 将z,代入上式后得: R一赫+警.? 用圆弧刀具加工工件外圆时,加工表面残 留面积的计算高度近似式为:,将 此式代入(3)式略去等项后可得: = .? 式中:d为已加工表面直径,d=2r. 与一般的外圆精车刀相比,大刃倾角外圆 精车刀的加工表面残留面积计算高度要小得 多. 3)为了降低大刃烦角外圆精车刀的表面 粗糙度,我们使修光刃在切削过程中产生熨平 作用.方法如下用法向后角n;O的大刃倾角 车刀,在加工时使后刀面相对于走刀方向旋转 一 十町角,使主刃产生一个后仰角,(在切深 剖面内测量的相对走刀方向转动前后的主刃投 影之间的夹角)改变修光刃上各点相对于工件 中心的位置,因而可以获得较小的副后角甚至 使其为负值,如图4所示.主刃后仰角的大小可 用下式计算: tg=s 面tnaIa(5) 圈4后仰角的产生示意圈 应用实倒工件为45号钢,D=24.2mm, 刀具角度::15.,=0.,=75.;切削用置: n:1200r/rain,a.=0.10mm,,一0.08ram/ r.加工时刀具转动角度町=r25,此时主刃的 后伸角=0.23,故使修光刃段的副后角从+ 0.23减小到一018,在修光刃的挤压作用下, 工件表面粗糙度稳定在足1.6,R0.8. 2大刃倾角精车刀的特点 采用大的正刃倾角,刀尖位于主切削刃的 最高点,切削时,刀刃逐渐切入,使切削平稳,切 屑流向待加工表面,不易擦伤已加工表面}同时 由于流屑方向改变,刀具的实际前角显着变大, 使切削力减小,切削轻快.除此之外,大的正刃 倾角车刀切削时,切削速度不再垂直于切削刃, 而是沿着切削刃方向有一十分速度,刀刃除 "切之外,还有"割的作用,所以刀很容易切 入,而且切深小到0.01mm也能切下来,也就 是说,大刃倾角外圆精车刀可以实现微量进给, 这一点对硬质合金刀具是有特殊意义的,因为 一 般情况下,硬质合金刀具不易磨的锋利. 总之,使用大刃烦角外圆柑车刀可以进行 河北工业科技第17卷 高速精车,生产率高,也可以实现以车代磨,工 件表面粗糙度可达乜0.4以下. 图5为机械夹固式75.刃倾角外圆精车刀. 该刀结构特点是:机械央固小刀体,刃倾角可根 据不同加工情况和进给量进行调节{采用机械 夹固式刀片,可避免因焊接造成的裂纹,刀片耐 用度高.刀杆为45号钢,刀片材料为YT30硬 质台金. 一 刀片t2--刀头|3--刀悻-l一螺钉|5一压境'6一螺钉 圈5机械夹固式75.,7/惯角外圃精车刀 3应用实例 3.1加工外圜: . 誊 a一一 f—ooof 图6细长轴 图6为一细长轴工件,材料为40Cr,热处 理硬度HRC42,加工余量为1mm.原工艺是 ,3根.后来采 在外圆磨床上磨削,一个班磨2 用刀片材料为YW2的75.大刃倾角高速精车 刀加工,切削用量:=80ra/min,f一0.1 mm/r,4,一0.O5,O.1mm.结果一个小时就能 车好一根,表面粗糙度达乜1.6,兄0.8,大大 地提高了生产效率. 3.2加工平面 堆焊CuCrW l硬质告盘 囤7J44y一160液化气高压截止阀阀座 图7为石家庄市阀门厂生产的J44y一16O 液化气高压截止阀阀座,阀座材料为35号钢, 密封面堆焊CuCrW硬质台金,密封面表面粗 糙度 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 为R1.6. 原工艺如下: ?粗车;?堆焊CuCrW硬质台金;?半精 车密封面;?平面磨床磨密封面{?研磨机 研磨密封面. 由于该零件在磨床上装夹不方便,找正也 不易,造成生产率低下,于是采用机夹式硬质台 金75.大刃倾角精车刀高速车削来代替磨削加 工,"以车代磨大大地提高了生产效率,降低了 生产成本 工艺改动如下: ?粗车;?堆焊CuCrW硬质合金}?用 75.大刃倾角硬质台金(YT30)车刀精车密封 面{?研磨机研磨密封面. 精车切削用量:V一100m/rain,,一0.02 mm/r,4一0.O5,O.1mm,新工艺比原工艺少 了一道工序即t由车——磨——研变为车—— 研,敲生产效率成倍地提高,表面粗糙度也完全 能够满足技术要求,达到乜1.6. 4结束语 第4期杜皓大刃倾角外圆糖车刀的工作原理及应用 按照一般的规律,工件材料的强度越大,硬 度越高,刀具前角应选择的越小,有时甚至选负 值,然而75.大刃倾角高速精车刀却使法向前 角,实际前角增大至7O.,仍能进行正常切削. 这才是积极,主动地减少切削力和切削热 的一个根本措施. 用大刃倾角外圆精车刀所加工的表面,其 表面粗糙度可稳定地控制在兄L6以下,加工 效率可提高几倍.但应注意,加工时机床的主轴 间隙要小,活顶尖的精度要高.切削时,如果工 件表面很亮并有微小振动渡纹时,说明刀具后 角过小;如果工件表面颜色较白,刀痕也较明显 时,说明刀具后角过大,均应转动刀头调节后 角.为了消除振动,也可以把刃倾角调节得小一 些,并适当增大进给量. 参考文献: [1]叠福长车工绝技[M].北京:中国工人出版社.1992 ThePrinciplesandApplicationofFinish TurningToolwithLargeEdgeRakeAngle DUHao (DepartmentofMechanicalEngineering,CollegeofVacationalTechnolgy HebeiNormalUniversity,HebeiShijiazhuang050031,China) Abstract:Finishturningtoolwithlargeedgerakeanglehasobviousadvantages--thefinisheds urfaceroughness canbewithinRa0.I{turning,insteadofrubbing,isabletoincreaseproductivity.Thepaperfoc usesontheprinei— piesandapplicationalexamplesoffinishingturningtoolwithlargeedgerakeangle. Keywords:princip1}app1icati0flargeedgerakeangledinishturningtool (上接第34页) 但是指针对于成功地设计c++程序非常重 要,它能大大提高程序的运行效率,熟练掌握后 就可以编写出颇具特色的应用程序. 参考文献: [1]张基温c++程序设计基础[M].北豪:高等教育出版 杜.1996. [2][美]HERBERTSCHILDT凌涛,王玉琳译.最新c ++程序设计精解[M]北京电于工业出版社.1996. [3]邱龙.张巍c++语言入门[M北京t清华大学出 版社.1995. AnalysisandApplicationofC++Pointer FULi (CollegeofInformationScience&Engineering,HebeiUniversityof ScienceandTechnology,HeibeiShijiazhuang050054,China) Abstract:BasedontheanalysisofC++Pointerandtheexperienceinprogramming,theauthori ntroducesthe methodsandskillofusingC++pointerinthispaper. Keywords:poivder{variable}array