車工大師傅教你十五招

1.巧獲微量吃深，妙用三角函數(shù)

在車削加工中，經(jīng)常加工一些內(nèi)、外圓在二級(jí)精度以上的工件。由于切削熱，工件和刀具之間的摩擦造成刀具磨損及四方刀架的重復(fù)定位精度等多種原因，質(zhì)量難以保證。為解決精確的微量吃深，我們?cè)谲囅骷庸ぶ?，根?jù)需要利用三角形的對(duì)邊和斜邊的關(guān)系，將縱向小刀架搬一個(gè)角度，即可精確地達(dá)到微量移動(dòng)車刀的橫向吃深值的目的，省工省時(shí)，確保了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了工效。

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時(shí)通過查正弦三角函數(shù)表：

sinα＝0.005/0.05＝0.1 α＝5o44′

因此只要把小刀架搬成5o44′時(shí)，每移動(dòng)小刀架上縱向刻發(fā)盤一格時(shí)，即可達(dá)到車刀在橫向方向上吃深值為0.005mm的微量移動(dòng)。

2．反向車削技術(shù)應(yīng)用三例

長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐證明在特定的車削加工中，采用反向切制技術(shù)能獲得良好的效果。現(xiàn)舉實(shí)例如下：

（1）反向切削螺紋材料為馬氏體不銹鋼件

在加工螺距為1.25及1.75mm的內(nèi)、外螺紋工件時(shí)，因?yàn)檐嚧步z桿螺距被工件螺距去除時(shí)，所得的數(shù)值是一個(gè)除不盡的值。如果采用抬起對(duì)合螺母手柄退刀的方法來加工螺紋時(shí)，往往產(chǎn)生亂扣，一般普通車床又無亂扣盤裝置，而自制一套亂扣盤又相當(dāng)費(fèi)時(shí)，因此在加工這類螺距的螺紋時(shí)，常。采用的方法是低速順車削法，因?yàn)橛酶咚偬艨蹃聿患巴说?，因而生產(chǎn)效率低，在車削中容易產(chǎn)生啃刀，表面粗糙度又差，尤其在加工1Crl3、2 Crl3等馬氏體不銹鋼材科低速切削時(shí)，啃刀現(xiàn)象更為突出。在加工實(shí)踐中創(chuàng)造出來的反向裝刀、反轉(zhuǎn)切削、走刀方向相反的“三反”切削方法能獲得良好的切削綜合效果，因?yàn)楸痉椒稍诟咚傧萝囅髀菁y，刀具的運(yùn)動(dòng)方向是由左向右走刀退出工件，所以不存在高速切削螺紋時(shí)刀具退不出來的弊病，具體方法如下：

車外螺紋時(shí)，磨一把類似內(nèi)螺紋車刀（圖1）；

車內(nèi)螺紋時(shí)，磨一把反向內(nèi)螺紋車刀（圖2）。

加工前先把反轉(zhuǎn)摩擦片主軸稍加調(diào)緊一點(diǎn)，以確保反轉(zhuǎn)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速。

對(duì)好螺紋刀，合上開合螺母，開動(dòng)正轉(zhuǎn)低速走到空刀槽處，然后把螺紋車刀進(jìn)到合適的切深處，即可打反轉(zhuǎn)，此時(shí)車刀在高速下由左向右走刀，照此方法切削數(shù)刀后，就可加工出表面粗糙度好精度高的螺紋來。

（2）反車滾花

傳統(tǒng)的正轉(zhuǎn)順車滾花過程中鐵屑及雜物極易進(jìn)入工件和滾花刀之間，造成工件受力過大產(chǎn)生紋路亂捆，花紋壓壞或重影等。

如果采用車床主軸平轉(zhuǎn)反車滾花的新操作法，就可有效地防止順車操作中產(chǎn)生的弊病，得到良好的綜合效果。

（3）反向車削內(nèi)、外錐管螺紋

在車削加工各種精度要求不太高，批量少的內(nèi)、外錐管螺紋時(shí)，可以不用靠模裝置，直接用反向切削及反向裝刀的新操作方法，邊切削邊不停地用手橫向抨刀（車外錐管螺紋時(shí)是從左向右運(yùn)動(dòng)，橫向抨刀由大直徑至小直徑很易掌握抨刀深度）原因是抨刀時(shí)有預(yù)壓力之故。

在車削加工技術(shù)中這種新型的反向操作技術(shù)應(yīng)用的范圍；越來越廣泛，可根據(jù)各種不同的特定情況靈活應(yīng)用。

3．鉆小孔的新操作法及工具革新

在車削加工中，鉆小于0.6mm的孔時(shí)，由于鉆頭直徑小，剛性差，切削速度又上不去，而工件材料是耐熱合金及不銹鋼，切削抗力大，因此在鉆孔時(shí)，如采用機(jī)械傳動(dòng)進(jìn)給的方式，鉆頭極易折斷，下面介紹一種簡(jiǎn)易有效的工具和手控進(jìn)給方法。

首先把原鉆夾頭改制成直柄浮動(dòng)式，工作時(shí)只要把小鉆頭夾緊在浮動(dòng)鉆夾頭上即可順利地進(jìn)行鉆孔。因?yàn)殂@頭后部是直柄滑動(dòng)配合，它可以在拔套中自由活動(dòng)，鉆小孔時(shí)用手輕輕地握住鉆夾頭，即可實(shí)現(xiàn)手控微量進(jìn)給，快速地把小孔鉆出來，保質(zhì)保量并延長(zhǎng)小鉆頭的使用壽命。改制后的多用鉆夾頭還可用于小直徑的內(nèi)螺紋攻絲、鉸孔等（如果鉆大一點(diǎn)的孔，可在拔套與直柄之間插入一個(gè)限位銷釘即可）見圖3。

4．深孔加工的防震

在深孔加工中，由于孔徑小，鏜刀刀桿細(xì)長(zhǎng)，在車削孔徑Φ30～50mm，深度在1000mm左右深孔件時(shí)難免產(chǎn)生震動(dòng)，為防止刀桿震動(dòng)，最簡(jiǎn)易有效的方法是在刀桿體上附加兩塊支撐物（用夾布膠木等材料）其大小正好與孔徑大小一致。在切削過程中由于夾布膠木塊起到定位支撐的作用，刀桿就不易產(chǎn)生震動(dòng)，可加工出質(zhì)量好的深孔件。

5．小中心鉆的防斷

在車削加工中，鉆小于由Φ1.5mm的中心孔時(shí)，中心鉆極易折斷，簡(jiǎn)易有效的防斷方法是在鉆中心孔時(shí)，不要鎖緊尾座，讓尾座的自重和機(jī)床床面之間產(chǎn)生的摩擦力來進(jìn)行鉆中心孔，當(dāng)切削阻力過大時(shí)，尾座會(huì)自行后退，因而保護(hù)了中心鉆。

6．“O”型橡膠模具的加工工藝

在車削加工“O”型橡膠模具時(shí)，經(jīng)常產(chǎn)生陰模和陽模之間錯(cuò)位的現(xiàn)象，壓成的“O”型橡膠圈形狀如圖4，造成大量廢品。

經(jīng)過多次試驗(yàn)，應(yīng)用如下方法基本上能加工出符合技術(shù)條件要求的“O”型模具來。

（1）陽模加工工藝

①按圖精車各部尺寸及45°斜面。

②裝好R成形刀，把小刀架搬至45°，對(duì)刀方法如圖5所示。

按圖示，R刀在A位置時(shí)將刀接觸外圓D接觸點(diǎn)為C，按箭頭1的方向?qū)⒋笸习逡苿?dòng)一個(gè)距離，再按箭頭2的方向?qū)M向刀架移動(dòng)X尺寸，X按下式計(jì)算：

X=（D-d）/2+（R-Rsin45°）

=（D-d）/2+（R-0.7071R）

=（D-d）/2+0.2929R

（即2X=D—d+0．2929Φ）。

然后按箭頭3的方向移動(dòng)大拖板使R刀接觸45°斜面，此時(shí)刀具即居于中心位置（即R刀在B位置）。

③按箭頭4的方向移動(dòng)小刀架車型腔R，進(jìn)給深度為Φ/2。

注①R刀在B位置時(shí)：

∵OC=R，OD=Rsin45°=0.7071R

∴CD=OC-OD=R-0.7071R=0.2929R，

②X尺寸可用塊規(guī)來控制，R尺寸用百分表控制深度。

（2）陰模加工工藝

①按圖6要求加工各部位尺寸（型腔尺寸不加工）。

②研合45°斜面及端面。

③裝好R成形刀，把小刀架搬至45°（搬動(dòng)一次即加工出陰陽模），按圖6中R刀在A′位置時(shí)將刀接觸外圓D（接觸點(diǎn)為C），按箭頭1的方向移動(dòng)大拖板使刀具離開外圓D，再按箭頭2的方向?qū)M向刀架移動(dòng)X距離，X按下式計(jì)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）

然后按箭頭3的方向?qū)⒋笸习逡浦罵刀接觸45°斜面，此時(shí)刀具正居于中心位置（即圖6中B′位置）。

④按箭頭4的方向移動(dòng)小刀架車型腔R，進(jìn)給深度為Φ/2。

注：①∵DC=R，OD=Rsin45°=0.7071R

∴CD=0.2929R，

②X尺寸可用塊規(guī)控制，R尺寸用百分表控制深度。

7．車削薄壁工件的防震

在薄壁工件的車削過程中，由于工件的鋼性差，經(jīng)常產(chǎn)生震動(dòng)；尤其在車削不銹鋼及耐熱合金時(shí)，震動(dòng)更為突出，工件表面粗糙度極差，刀具使用壽命縮短。下面介紹幾種生產(chǎn)中最為簡(jiǎn)單的防震方法。

（1）在車削不銹鋼空心細(xì)長(zhǎng)管工件的外圓時(shí)，孔內(nèi)可灌滿木屑并塞緊，在工件兩頭再同時(shí)塞上夾布膠木堵頭，然后把跟刀架上的支撐爪換成夾布膠木材料的支撐瓜，修正好所需的圓弧即可進(jìn)行不銹鋼空心細(xì)長(zhǎng)桿的車削加工，這種簡(jiǎn)易的方法可有效地防止空心細(xì)長(zhǎng)桿在切削加工中的震動(dòng)和變形。

（2）在車削耐熱（高鎳鉻）合金薄壁工件內(nèi)孔時(shí)，由于工件剛性差，刀桿細(xì)長(zhǎng)，在切削過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的共振現(xiàn)象，極易損壞刀具，產(chǎn)生廢品。如果在工件的外圓上纏上橡膠條、海綿等減震材料，就可有效地達(dá)到防震的作用。

（3）在車削耐熱合金薄壁套類工件外圓時(shí)，由于耐熱合金切削抗力大等綜合因素，在切削時(shí)極易產(chǎn)生震動(dòng)和變形，如果采用在工件孔內(nèi)塞上橡膠、棉絲等雜物，然后用兩端面頂緊裝夾方法就可有效地防止切削加工中的震動(dòng)和工件變形，可加工出優(yōu)質(zhì)的薄壁套類工件。

8．碟形盤件裝夾工具

碟形件外形是雙斜面的薄壁件，在調(diào)頭車削第二工序時(shí)，即要保證其形狀位置公差要求，還要使工件在裝夾切削中不產(chǎn)生變形。為此可自己動(dòng)手，制做一套簡(jiǎn)易裝夾工具，其特點(diǎn)是利用工件上道工序加工好的斜面定位，再用外套斜面的螺帽把碟形件緊固在此簡(jiǎn)易工具中，即可進(jìn)行車端面、孔口和外斜面上的圓弧R，見圖7。

9．精鏜大直徑軟爪限位工具

在車削直徑較大的精密工件調(diào)頭裝夾中，為防止三爪由于間隙而產(chǎn)生的竄動(dòng)，必須用一直徑與被加工件直徑相同的棒料預(yù)先夾緊在三爪后部，才能修鏜軟爪，我們自制的精鏜大直徑軟爪限位工具，其特點(diǎn)是（見圖8），l號(hào)件三個(gè)螺釘可在固定盤中任意按需調(diào)整其撐開的直徑大小，從而替代了各種直徑大小不等的棒料。

10．簡(jiǎn)易精密附加軟爪

在車削加工中經(jīng)常遇到中、小精密工件的加工，由于工件內(nèi)、外形較復(fù)雜，而且又有較嚴(yán)的形狀和位置公差要求，我們?cè)贑1616等車床三爪卡盤上加上一套自制精密軟爪，從而確保了工件的各項(xiàng)形狀和位置公差要求，工件在多次裝夾中不會(huì)被夾傷表面和產(chǎn)生變形。此精密軟爪制造簡(jiǎn)單，用鋁合金棒材按需車端而后鉆鏜孔，在外圓上鉆一基孔并攻絲M8。把兩側(cè)面銑削后即可安裝在原三爪卡盤的硬爪上，用M8內(nèi)六角螺釘鎖緊在三爪上，再按需精鏜定位孔后即可把工件夾緊在鋁軟爪中進(jìn)行切削加工了。采用此項(xiàng)成果將會(huì)產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益，制作可按圖9所示。

11．附加防震工具

由于細(xì)長(zhǎng)軸類工件剛性差，在多槽切削過程中，易產(chǎn)生震動(dòng)，造成工件表面粗糙度差，損壞刀具。自制一套附加防震工具，可有效地解決細(xì)長(zhǎng)件在切槽加工中的震動(dòng)問題（見圖10）。

工作前把自制附加防震工具裝在四方刀架上的一個(gè)合適的位置上。然后在四方刀架上裝上所需槽形車刀、調(diào)整好距離和彈簧的壓縮量，即可進(jìn)行操作，當(dāng)車刀切入工件時(shí)，附加防震工具同時(shí)頂在工件表面上，起到良好的防震作用。

12．附加活頂尖套帽

在車削各種形狀的小軸精加工時(shí)，需要用活頂尖頂住工件才能進(jìn)行切削加工。由于工件端頭形狀各異，以及直徑較小，而普通的活頂尖又用不上，我伊在生產(chǎn)實(shí)踐中，自己動(dòng)手制造了多種形狀的附加活預(yù)尖套帽，安裝在普通活預(yù)尖上，即可使用。結(jié)構(gòu)見圖11。

13．難加工材料應(yīng)用珩磨精加工

我們?cè)诰嚫邷睾辖稹⒋慊痄摰入y加工材料時(shí)，工件表面粗糙度要求在Ra0.20～0.05μm，尺寸精度也較高。最后精加工通常在磨床上進(jìn)行。

自己動(dòng)手制做一套簡(jiǎn)易的珩磨工具和珩磨輪，在車床上以珩磨代替精磨工序收到較好的經(jīng)濟(jì)效果。

珩磨輪的制造

①配料

粘結(jié)劑：環(huán)氧樹脂100克

磨料：金剛砂（難加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(hào)，Ra0.05μm用200～300號(hào)。

硬化劑：乙二胺7～8克。

增塑劑：磷苯二甲酸二丁脂10～15克。

模具材料：HT15～33形狀。

②澆注方法

脫模劑：將環(huán)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，然后將金剛砂（或單晶剛玉）投入攪拌均勻，再加熱到70～80℃，待冷卻至30°～38℃時(shí)將乙二胺加入，并迅速攪拌均勻（2～5分鐘）隨即澆注入模內(nèi)，并在40℃的溫度中保溫24小時(shí)再起模。

③線速度V=V1COSα（V是對(duì)于工件的相對(duì)速度，即在珩磨輪不作縱向進(jìn)給條件下的磨削速度），由此對(duì)工件產(chǎn)生磨削作用，珩磨時(shí)除旋轉(zhuǎn)外還給工件軸線以進(jìn)給量S作復(fù)運(yùn)動(dòng)。

V1=80～120m/min

t=0.05～0.10mm

余量《0.1mm

④冷卻：70％煤油摻30％的20號(hào)機(jī)油，珩磨前先修正珩磨輪（預(yù)珩）。

珩磨工具結(jié)構(gòu)如圖13。

14．快速裝卸心軸

在車削加工中經(jīng)常遇到各種類型的軸承套件精車外圓及倒導(dǎo)向錐角，由于批量大，在加工過程中裝上卸下，換刀輔助時(shí)間比切削的時(shí)間還要長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。下面介紹的快速裝卸心軸和單刀多刃（硬質(zhì)合金）車刀、在加工各種軸承套類零件中可節(jié)省輔助時(shí)間，確保產(chǎn)品質(zhì)量，制作方法如下。

制作一個(gè)簡(jiǎn)易小錐度心軸，其原理是利用心軸后部0.02mm微量的錐度，軸承套裝上后靠摩擦力把零件漲緊在心軸上，再用一把單刀多刃車刀，車好外圓后倒15°錐角后停車用搬手頂出零件又快又好，見圖14。

15．淬火鋼件的車削

（1）淬火鋼件車削的關(guān)鍵實(shí)例之一

①高速鋼W18Cr4V淬硬拉刀的改制再生（斷裂后的修復(fù)）

②自制非標(biāo)準(zhǔn)螺紋塞規(guī)（淬硬件）

③淬硬件及噴涂件的車削

④淬硬件光面塞規(guī)的車削

⑤用高速鋼刀具改制的螺紋壓光絲錐

對(duì)于以上生產(chǎn)中遇到的淬硬件及各種難加工材料零件，選用合適的刀具材料和切削用量及刀具幾何角度與操作方法可以收到良好的綜合經(jīng)濟(jì)效果。如方口拉刀斷裂后的再生，如果重新投產(chǎn)制造一把方口拉刀，不但制造周期長(zhǎng)，而且成本高，我們?cè)谠稊嗔迅?，選用硬質(zhì)合金YM052等刀片刀頭刃磨成負(fù)前角r。=-6°～-8°，刃口用油石仔細(xì)研磨后即可進(jìn)行車削，切削迅度V=10～15m/min，車外圓后切空刀槽，最后車螺紋（分粗、精車），粗車后刀具必須從新刃磨和研磨后再行精車外螺紋，然后再配制一段連接拉桿的內(nèi)螺紋，連接后再修整一下。一把斷裂報(bào)廢的方口拉刀經(jīng)車削修復(fù)后整舊如新。

（2）車削淬硬件所用刀具材料的選擇

①硬質(zhì)合金YM052、YM053、YT05等新牌號(hào)刀片，一般的切削速度在18m/min以下，工件表面粗糙度可達(dá)Ra1.6～0.80μm。

②立方氮化硼刀具FD可加工各種淬火鋼及噴涂件，切削速度可達(dá)100m/min，表面粗糙度可達(dá)Ra0.80～0.20μm。國營首都機(jī)械廠和貴州第六砂輪廠生產(chǎn)的復(fù)合立方氮化硼刀具DCS—F，也具有這種使用性能。加工效果優(yōu)于硬質(zhì)合金（但強(qiáng)度不如硬質(zhì)合金，吃深小，且價(jià)格比硬質(zhì)合金貴，另外如果使用不當(dāng)?shù)额^易損壞）

⑨陶瓷刀具，切削速度為40～60m/min，強(qiáng)度差。

以上各種刀具在車削淬火件中各具特點(diǎn)，應(yīng)依據(jù)車削不同材料，不同硬度等具體情況選用。

（3）不同材料淬火鋼件的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(duì)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％的工具鋼和模具鋼（主要是各種高速鋼）。

②合金鋼：指合金元素含量為2～9％的工具鋼和模具鋼如9SiCr、CrWMn及高強(qiáng)度的合金結(jié)構(gòu)鋼。

③碳鋼：包括各種碳素工具鋼和滲碳鋼如T8、T10、15號(hào)鋼或20號(hào)鋼的滲碳鋼等。

對(duì)于碳鋼來說，淬火后加工時(shí)的顯微組織是回火馬氏體和少量碳化物，硬發(fā)為HV800～1000，比硬質(zhì)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的馬氏體的熱硬性低，一般都不超過200℃。隨著鋼材中合金元素含量的提高，鋼材在淬火回火后的碳化物含量也隨著增多，并且碳化物的種類變得相當(dāng)復(fù)雜。以高速鋼為例，在淬火回火后的顯微組織中碳化物的含量可達(dá)10～15％（體積比）并且包含有MC、M2C、M6和M3、2C等類型的碳化物，其中VC硬度高（HV2800），大大高于一般刀具材料中的硬質(zhì)點(diǎn)相的硬度，另外由于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600℃左右，因此宏觀硬度相同的淬火鋼其可加工性并不相同，而且差別很大，在車削淬火鋼件前先分析其是屬于那一類的，掌握其特征，選用合適的刀具材料、切削用量以及刀具幾何角度就能順利地完成淬硬鋼件的車削加工。

審核編輯 ：李倩