余新军
(深圳第二高级技工学校 ,深圳 518107)
在数控车工长期的实习教学中发现,绝大多数学生都怕使用切断刀。从实用性和经济性考虑,实习时都采用6mm×20mm×200mm的高速钢刀片来刃磨切断刀。通过调查,98.6%以上的实习生都认为在使用这种刀片时,刃磨时间长、安装麻烦、易超程、刚性差,且容易出现振动、扎刀、断刀等现象。
针对学生实习过程中切断和切槽时出现的问题,召开组员会议,提出了以下几种解决方案。
第一,采用硬质合金切断刀。这种刀具的优点是刀具已成型,刃磨方便快捷,容易安装找正,硬度高、刚性好;缺点是价格比高速钢刀片高(每把约20元),脆性大,出现崩刃后重磨次数少,利用率低。
第二,采用标准的机夹切断刀。这种刀具的优点是不需要刃磨,安装方便快捷,刀尖强度高,切削性能最好;缺点是价格高(每把切断刀把约150元,每个刀片约40元),学生不能练习磨刀,不利于实习教学的开展。
第三,自行设计一种刀盒,把高速钢刀片安装在刀盒上使用。这样既可以很好地让学生用自己磨的刀具进行加工,加深对刀具角度的理解,掌握扎实的基本功,又能方便安装,提高切断刀片的刚性,且使用中不易出现扎刀和断刀。此外,刀片能使用到很短的长度,有效节约了刀片材料,大大降低了刀具费用。
讨论结果表明,一致认为第三种方案最有效、可行。
通过多次召开组员会议,查找资料,设计并只做了一套切断刀盒。刀盒采用分体式,由压板和底座组成。压板采用15×20×130方钢,底座采用24×45×130方钢,材料都是45号钢,用2个M8的内六角螺栓把底座和压板连接。为了使压板能很好地定位,在底座开有宽为20mm,深为3mm的槽,而底座和压板都开有宽度为4.4mm,配合后总高度为13mm的槽,刚好用来装夹4×14×200的高速钢切断刀片。
压板加工:在数控铣床上铣一条宽为4.4mm、深为3mm的装刀槽,并加工好两组台阶孔。
底座加工:在数控铣床上先铣出宽为20mm、深为3mm的台阶,再铣一级宽为6.4mm、深为7mm台阶,然后换小刀铣出宽为4.4mm、深为3mm的装刀槽,最后加工两个ø6.7mm的通孔,用来攻M8的内螺纹。
用M8的丝攻对底座的两个孔攻牙。
(1)压板和底座的装刀槽、台阶孔、内螺纹的各尺寸精度必须控制在0.1mm以内,否则不能形成良好的配合,影响使用效果。每次装夹工件时,必须用百分表找正。
(2)压板和底座加工完成后要进行热处理,把压板和底座加热到暗红色,然后放入到机油中冷却(淬火),使其表面发蓝发黑,提高表面硬度并防止生锈。
(3)因热胀冷缩,加工时把装刀槽的宽度加工到比刀片的宽度大0.4mm;刀盒热处理后,才能顺利装入刀片。
(4)加工过程中分粗铣、精铣,以保证刀盒的尺寸精度和表面粗糙度。
(5)装夹要牢靠,以防在铣削时打滑飞出伤人。
(6)铣削时要充分加注乳化液冷却,减小变形、延长刀具寿命并减小表面粗糙度。
加工完成后,刀片的安装、夹紧操作过程如下:①要把先磨好的刀片放入底座的装刀槽内,刀尖向上;②将压板合在底座和刀片上,用作固定和压紧刀片;③用内六角螺栓把底座和压板连接起来;④调整刀片伸出的长度,位置合适后拧紧内六角螺栓;⑤把整个刀盒安装在机床的刀架上即可使用。当刃磨切断刀需要拆卸时,只需松开六角螺栓,将刀片从刀盒的前方抽出即可。
通过对应用情况调查,得出如表1所示结论。
实践证明,切断刀改进的设计、制作、应用都是合理可
表1 应用情况调查的调差结果
行的。它结构简单且非常实用,可将该改进推广到普车实习中。