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刀具(上)



1 鉸鏈式杯形圓球車刀

鉸 鏈式杯形圓球車刀,如圖1-1所示,主要用來車削帶柄的球。它的特點:杯形刀頭採用雙鉸鏈與刀桿連接,能自動調整圓形刀口與工件中心的位置,避免了裝刀高 低對所加工球的圓度的影響;刀頭採用圓柱套式,能消除切削過程中的振動;圓球的任一截面都是圓,所以一個一定尺寸的杯形刀,可以車削一定範圍的球,其尺寸 精度可以用進刀控制;結構簡單,操縱與刃磨方便,效率很高,車削一個手柄球,只需(1~2)min。

使用時,先用車刀按球徑車好外圓,並留少量余量,再車成球的大致外形後,即可用鉸鏈式杯形刀,對球坯進行車削,至達到所要求的尺寸。選用刀頭孔徑D,一般比所加工的球徑d小(0.5~1.5)mm,也可按下式計算,見圖1-2所示。

式中D——杯形刀內孔直徑(mm);

d——圓球直徑(mm);

d1——柄部直徑(mm)。

此刀在切削過程中,工作前角為負值,主要用來加工脆性材料,如夾布膠木、鑄鐵、鑄銅、膠木、尼龍、塑料等。因刀頭材料是高速鋼,切削速度,按所加工的工件材料來選擇。若用來車鋼球,應盡量減少工件加工餘量,採用低速精車,其切削速度為νc=5m/min,並澆注潤滑性能好的切削液。如需加工整球,可先加工成帶柄的球,切斷後掉頭安裝,接刀車好柄部球面即可。

2  內半球浮動刀

沖床等機床的球形關節的內球面的加工精度和表面質量的要求比較高,若用一般的車削方法,難以達到質量要求。這裡介紹一種浮動圓形刀車削較高精度內半球的方法。

內半球浮動刀的材料為高速鋼,淬火後硬度為HRC(62~66)。其幾何參數:前角γ0=0°,後角α0=8°~12°,刃帶寬bα=(0.05~0.1)mm,刀片外徑d=內球面直徑,前刀面寬一般(4~8)mm,刀片厚H=(4~16)mm,見圖1-3和表1-1。

刀桿用45鋼製造,刀桿直徑比刀片直徑小(5~30)mm,安裝刀片的槽與刀片厚為滑配合,槽深為1/2~2/3刀片直徑,見圖1-4所示。

使 用前,先用鑽頭鑽孔,然後用車刀將內半球孔進行粗加工,以進步其位置精度和減少余量。把刀桿插進車床尾座錐孔內,將刀片放進刀桿槽內,搖動尾座手輪向前進 刀,直至使內球面達到要求的尺寸精度。根據工件材料不同,在切削過程選用不同的切削速度和切削液,以進步工件表面質量。

這種刀具的 特點是:刀片和刀桿的製造工藝簡單,採用對稱式切削刀,切削力保持平衡,切削中無振動。內球面的尺寸精度和圓度,由刀片的製造精度保證。加工後的表面粗糙 度,可達Ra(1.6~0.8)μm。刀尖處的橫刃很窄,加工後的球面底部無凸凹缺陷。採用此刀,先後為40t、100t、300t等沖床和其它機床加工 了φ40mm~φ140mm的半球,其加工精度可達IT6。

3 直柄鑽頭接長桿的方法

鑽 削φ12mm以下的深孔,在成批生產時,多採用槍鑽,但在單件生產時,一般採用普遍麻花鑽接長鑽桿的鑽孔方法。在鑽頭尾部接加長鑽桿時,多採用如圖1-5 所示的焊接方法,由於鑽頭直徑小,所焊接的橫截面積小,當在鑽削過程中,受切削力和鑽頭與孔的摩擦力的影響,往往從焊口處開裂而掉在孔中,很難取出。

為了解決此題目,根據鑽削時的扭力大於軸向力,更大於鑽頭退出時的拉力,就採用如圖1-6所示的鑲裝與焊接的方法,增大了焊接的面積,使之能承受較大的扭力,防止了鑽頭與鑽桿的開裂。

4 用麻花鑽改磨成錐孔鉸刀

在生產中,往往會碰到各種錐度不同的錐孔,沒有合適的錐孔鉸刀,尤其在單件或小批量生產時,為了減少加工錐孔所用的專用鉸刀,以及減少所用的工藝流程和時間,可用普通麻花鑽來改磨成錐孔鉸刀,經多次使用,效果很好。

改制的方法:將標準的麻花鑽,在磨床上磨成所需鉸刀的錐體尺寸,然後用工具磨(或手工磨)磨出後角,並留有公道的刃帶即可使用。

使用時,先用小於錐孔小端直徑的鑽頭鑽出底孔,再使用錐孔鉸刀進行鉸孔。在鉸削的過程中,可根據不同的工件材料,選用相應的切削液,以延長刀具壽命和進步鉸孔質量。

5 鑽玻璃孔的砂輪鑽頭

在日常生活中,若需在玻璃上鑽孔,可採用圖1-7所示的鑽頭,它具有工具製造簡單、使用方便、鑽削效率高等特點。

砂輪採用樹脂結合劑的黑碳化硅單面凹形砂輪,粒度為20#~36#,硬度為H~K,砂輪尺寸d,即為工件的孔徑,H應大於玻璃厚度。

加工時,將玻璃用木板墊實,切削速度為100m/min左右,走刀量不宜大,以「沙沙」聲不太明顯為宜,並使用充足的冷卻液。

6 用鑄鐵棒修磨圓弧樣板刀

用鑄鐵棒(板)修磨成形刀,是生產中常用的行之有效的方法。它具有修磨速度高、精度高、切削時不啃刀的特點。

修 磨圓弧樣板刀時,先在砂輪上磨出樣板刀的毛坯,取後角7°~12°,比所需後角大2°~3°。再在車床上車出長(60~120)mm的鑄鐵棒,其直徑為所 要加工圓弧的直徑。然後將水和砂輪灰塗抹在棒上,手持樣板刀,把握好刀具與棒的角度(所需要的刀具後角),以(200~380)r/min的速度進行粗 磨。在粗磨中,如發現刀具外形與要求不符,再到砂輪上進行修磨。經粗磨後,再用(600~1200) r/min的速度,進行精磨,用樣板仔細檢查後,如相符即可使用。

用鑄鐵來研磨成形刀,如把握得比較熟練,修磨一把樣板刀,只需幾分鐘。


7 在海綿橡膠板上鑽小孔的鑽頭

在海綿橡膠板上鑽小孔,可採用如圖1-9所示的鑽頭,效果很好。它還可以用來鑽軟膠皮、軟塑料布。

鑽頭採用45鋼或工具鋼、合金工具鋼來製造,刃口必須淬火。鑽刃表面粗糙度應小於Ra0.8μm,以利於進步其使用壽命。d為鑽孔直徑,ι為應鑽孔深度加(3~5)mm。

使用時,鑽頭的轉數約1000r/min左右,海綿橡膠下面用木板或三合板當墊板,以防止鑽透時損傷鑽刃。鑽孔時,可用肥皂水潤滑。

8 自製少齒數插齒刀

在插齒機用插齒刀插內齒輪時,插齒刀的齒數要比所插削的內齒輪的齒數少12個齒以上,否則在插削時,插齒刀與工件同步運動發生干涉,將工件所插出的齒形多切往一部分,不能插出完整齒形。

在製造易拉罐機床中,由於聯接離合器用的內齒輪,其模數為5,齒數28。用標準模數5的插齒刀,它的齒數為20,在切削過程中發生干涉,給加工帶來困難。

為了解決這一題目,根據插齒的原理,自製少齒數的插齒刀,其方法如下:

(1)選用新制插齒刀的齒數為13齒~14齒。

(2)採用高速鋼作刀具材料,按刀具設計手冊有關參數設計。

(3)在沒有刀具製造專用設備的條件下,先用插齒機將刀坯用標準插齒刀插出正確的齒形,再用齒輪銑刀在萬能銑床上用分度頭,銑出6。齒形後角,但不能銑傷刀具前面的齒形。然後由鉗工將齒形後面餘下的部分,用銼刀精心修往,再進行真空淬火,使硬度達到HRC(63~66)。

(4)在磨床上磨端面,磨內孔,磨主後角6°。在外圓磨上專心軸磨前刀面和5°前角。

採用自製的少齒數插齒刀,先後插削了近百個內齒輪,質量均達到要求。

9 廢硬質合金鉸刀改微調鉸刀

在生產中常用硬質合金機用鉸刀鉸孔,當鉸刀直徑磨損以後,磨損了的鉸刀鉸出的孔,就達不到圖紙規定的要求,使鉸刀報廢。為了使廢鉸刀不廢,就採用了加裝漲芯的裝置,如圖1-14所示,把鉸刀改製成可微調直徑的鉸刀,延長了使用壽命,節約了工具用度。

加 工方法:將直徑用小了的鉸刀頭部,車出錐孔,深度為鉸刀刃長的一半左右,錐度為1:4~1:6為宜,表面粗糙度為Ra3.2μm,再往深車出螺孔,然後按 圖示的位置,用手鋸在刀體每個刃間鋸出開口,往除毛刺,配上錐體漲芯,適當擰緊後,將鉸刀直徑調整或鐾磨成所需要的尺寸,就可重新使用了。

改制後的鉸刀,當直徑磨損後,可以多次微調。因此,一把直徑用小了的鉸刀,改制以後,又可代替四、五把新鉸刀使用,大大延長了鉸刀的壽命。

10 鑽玻璃孔鑽頭

用硬質合金按圖1-16所示磨好一根四稜鑽頭,也可採用硬質合金刀片焊接後刃磨而成,即可對玻璃進行鑽孔,d為鑽孔直徑。

打孔時,先把玻璃墊平墊實,進刀要均勻,不要用力壓,要連續澆冷卻液,鑽頭磨損了要及時修磨。

11 五方鉸刀

鉸刀的材料為W18Cr4V高速鋼,切削部分淬火硬度為HRC(63~66)。

鉸刀切削部分的截面,磨成五方形,如圖1-20所示,校準部分留圓柱刃帶0.1mm,工作部分的偏擺量不大於0.02mm,切削錐角為5°~15°,切削錐上的五方應磨尖,不保存刃帶。五方和刃帶表面的粗糙度應小於Ra0.2μm,在鉸削起擠壓和刮光作用。

它適用於鉸削φ0.5mm~φ2mm的小孔,鉸削一般碳鋼、合金鋼,鉸削後的表面粗糙度可達Ra0.8μm,孔徑可達IT6級精度。

12 大螺旋鉸刀

鉸刀切削部分為W18Cr4V高速鋼,尾部為45鋼,切削部分的硬度為HRC63~66,尾部的硬度為HRC35~40。

切 削部分的刀刃為一雙頭左螺旋,螺距(4~5)mm,導程為(8~10)mm,如圖1-21所示,因而形成很大的螺旋角,圓周分力很小,導屑輕易。切削錐的 斜角為2°,齒深為(1.5~2)mm,前角γ0=5°,後角α0=10°~12°,刀齒強度好,切屑因刀具有很大的工作前角,所以很薄,而且不會拉傷工 件的已加工表面,粗糙度可達Ra0.8μm,精度可達IT6。

這種鉸刀的螺旋槽可在車床加工,刃磨前角及後角,可在鏟齒車床進行刃磨。

13 薄鋸片疏齒銑刀

目 前標準高速鋼薄鋸片銑刀,由於齒數太多,容屑槽容積小,前角也小,在切削過程中,切屑變形大,輕易堵塞在刀具的容屑槽中,增大了切屑與工件已加工表面的摩 擦,使切削力增大或增大已加工表面粗糙度,所以,在鋸切時只能採用很小的每齒進給量疋和銑削接觸弧深αc,及較低的切削速度,嚴重地影響切削效率的進步。

為了改變上述不良現象,進步切削效率和防止刀具損壞,將原來的標準鋸片銑刀的齒數成倍減少,增大銑刀的容屑空間,把銑刀的直線齒背(如圖1-22)改變成曲線齒背(如圖1-23所示),並將原銑刀的前角γ0=5°~10°改磨成γ0=20°~25°,後角減小到8°~10°,使刀具在切削過程中,切屑變形減小,排屑輕快,消除了切屑堵塞現象,從而降低了切削力和切削溫度,切削效率成倍進步,見表1-2。

14 三個45°車刀

為切削鍛鑄毛坯,進步刀具在大前角條件下,抗衝擊能力,降低切削力和切削溫度,設計製造了前角45°、主偏角45°和刃傾角45°的三個45°車刀,在斷續切削鍛鋼件時的效果很好,如圖1-24所示。

這種刀在45°大前角的基礎上,配合有大的刃傾角,在切削中,增大實際工作前角,增強刀尖強度,切屑變形大大減小,降低了切削力和切削溫度,因而,可以大幅度的進步切削速度和切削深度,有利於進步生產效率。它不僅適用於鍛件、鑄件的車削,還適用於刨削和銑削。

15 管子封口刀

圖1-32所示的是管子封口刀的一種,它是採用無切屑加工的一種工藝方法。其特點是利用高速旋轉的工件,在刀具擠壓摩擦作用下,產生大量的摩擦熱使管料軟化,在刀具進給的作用下,使管子封口。此方法操縱簡單,生產效率極高,封口嚴密質量好。

管 子封口刀的刀片材料為硬質合金。封銅管口的刀具材料,也可用高速鋼。工件材料為紫銅管、黃銅管、鋼管等。加工時的工件轉速應大於1000r/min,由於 速度越高,溫度升高越快,加工效率就越高。刀具工作部分的粗糙度必須低於Ra0.4μm,而且無銳邊。封口時,一般根據目測工件表面顏色來控制,加工銅管 時工件表面顏色發藍即可進刀,加工鋼管時,刀具與鋼管摩擦使顏色發紅後,才可進刀。封口刀在安裝時,應高於工件旋轉中心2mm左右。






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