這種新型硬質合金機夾車刀,裝有可調整的附加卷屑器,使切屑卷成螺旋線型滑出。圖1中,附加卷屑器4同時又是刀片6的夾持器,使刀片緊固在刀夾1中。切削時,切屑碰到卷屑器的工作部分就卷起來,此部分焊一個厚3~5mm的硬質合金片。附加卷屑器的前端壓住硬質合金刀片,而后端則壓住擋鐵3。擋鐵3下部及墊板2上部有鋸齒紋,刀片磨損后,借此結構可將刀片伸出。墊板,用合金及淬火工具鋼制成,用以保護硬質合金刀片不受折損。
該新型機夾車刀采用長方形刀片,磨刀時,刀片夾在專用刀桿內,磨出的刀具角度用樣板檢查。硬質合金刀片的刃磨角度為,前角g=10°,后角a=8°,主偏角kr=55°或45°,副偏角kr1'=15°。為使刀桿可以重復使用,用45#鋼鍛造制成,熱處理硬度為HRC45~48。用該車刀的重型車削經驗表明:切屑在高速切削時卷成螺旋線型是最好的形狀(切削斷面很大),切屑在切削刃附近就即行折斷。若重型車床運轉平穩,則硬質合金刀片切削刃不致破碎,生產效率就大大提高。
經過使用比較,該型車刀與采用整體硬質合金刀片焊接的車刀使用壽命相同。但與生產中其它類型的硬質合金車刀比較,在大多數的情況下,該型重型車刀更耐用,可切削切屑的剖面更大。經驗證明,在任何條件下,切屑卷出條件均好,切屑以長螺旋型或短螺旋型卷出。當切削深度與進刀量之比不大于3~4時,切屑碰在刀桿后即變成細碎塊掉落。
這種帶有卷屑裝置的新型硬質合金機夾車刀,在車床上及立式車床上切削鋼件時使用。剖面為40mm×60mm及40mm×40mm的車刀,若切削余量均勻,其最大的切屑剖面在寬30mm的刀片上為20mm2,在寬25mm的刀片上為15mm2。當切削余量不均勻的硬皮時,切屑剖面要縮小30%~40%,當加工過程沖擊很大時,不宜采用這種結構的重型車刀。
刃磨該類硬質合金刀片時應注意,把硬質合金刀片放在刀桿槽內,用螺栓和卷屑器的墊板固定住。刀片從刀桿內伸出長度不要超過1~1.5mm。墊板要安置在刀片的前面,安放時,要使切屑能夠成螺旋狀卷出。從刀片中部測出的距離或伸出量依據切屑剖面的大小而定。伸出量的尺寸,不應小于表1中所列值,否則切屑將猛烈擊打卷屑器,會造成車刀的切削部分破裂,甚至把刀桿打斷。當切削時,要及時更換磨鈍的或破裂的刀片。更換刀片必須把切屑渣從刀桿上清理凈。
該型刀具結構優點在于:刀塊與刀體間有誤差時,可以進行修磨,從而保證裝配精度;壓緊螺栓位于后刀面上,不容易被切屑損壞。板式刀架比較適合重型切削,因為它極大地增加了刀片受力方向的剛度,在增加切削用量后,也不致產生大振動,有利于生產效率和加工質量的提高。
4、切削用量的選擇
重型車削粗加工階段的切削深度可達到單邊50mm,相應的切削速度為10m/min左右,進給量1.5mm/r。因為粗加工階段以去除余量為主要加工目的,因此按照機械加工中切削余量的確定原則,為提高切削效率,應加大切削深度。重型切削時由于切削深度大,所以切削力大,相應的選擇較低的切削速度,一般為10~15m/min,進給量為1~2mm/r。采用這樣的切削用量,工件的表面粗糙度比較差,只能達到Ra12.5~Ra6.3,可以通過滾壓的方法提高粗糙度值,以滿足后序加工的要求。重型車削與普通車削相比,其實際加工同理論計算區別很大。目前,重型車削的很多工藝及刀具資料都是以普通機械加工為依據,這并不完全適用,因此需要做更深入的探討。