車刀報廢后的故事

車刀報廢后的故事

今天在線上忙活時，聽到一車加工中，怪叫聲是一聲接一聲。當時也沒反應過來，主要是一車加工時，都會出現(xiàn)因切削用量太大而宣布嘰嘰的聲響?；蚴乔邢魉墓β蔬^大，引起V帶短暫打滑的聲響…唔…唔…。（廠里的車床都是V帶直聯(lián)主軸的，V帶也非一般V帶，里邊的抗拉體為鋼絲）這些聲響早都習慣了，僅僅保全人員偶爾會報怨V帶咋這個簡單壞了？頃刻，一車就報警啦！曩昔一看，NC反常！主軸不動！想想這個警，經(jīng)常報，沒大聯(lián)系，直接找保全來，好處理的很！

話說保全師傅來了，當安全門打開的一瞬，眼前的一幕讓人大吃一驚，刀片崩成兩節(jié)，硬質合金刀具優(yōu)點，內孔車刀的刀桿現(xiàn)已死死的陷在工件的內孔里邊，任憑保全師傅用多大的銅錘敲擊，刀桿都紋絲不動，終只好把刀具從刀盤上下了下來，拿維修班吹焊去了！我想刀具是必定廢了，好歹也值一千多塊錢??！就讓我給遇上了！唉…

咱們疑問，刀具這個慘烈的作廢，必定是有原因的。這兒在介紹原因前，就讓我來敘述一下刀具的詳細模樣。這把內孔車刀，切當說應該叫深孔車刀才妥貼，由于其長徑比現(xiàn)已遠遠大于5了，其刀桿蕞前端也就15個毫米左右吧！從蕞前端往后端慢慢增大，刀桿上面開有兩條螺旋槽，兩條螺旋槽的前面，各開了三個定位面，用來裝置左右對稱兩塊刀片（刀片很小，用螺絲固定）。反正跟麻花鉆多像的。咱們聽來，這把車刀規(guī)劃相當?shù)暮侠砺铮∽笥覍ΨQ兩刀片，切削時，力的大小是相等，方向相反，剛好形成一力偶，避免了刀桿單側受力，引起的懸臂梁曲折變形，并且左右兩刀片一起承擔切削使命，刀片的切削條件天然要好的多。已然規(guī)劃上沒有問題，為啥仍是這個慘烈的作廢了呢？這兒邊就要從車刀執(zhí)役的歷史講起了。

車刀買回來后，天然是很好用了，但一次小小意外，一側的刀片崩了。崩了就崩了嘛！一樣持續(xù)切削沒問題了，沒什么大不了的。關鍵是當工人師傅準備換新刀片時，發(fā)現(xiàn)刀片的定位面現(xiàn)已破壞了，無法裝置刀片了，這樣就剩余一個刀片孤孤單單戰(zhàn)斗了。按說現(xiàn)在只剩一個刀片了，切削用量應該減一減才對，不過這是理論上的，切削用量嘛，必定只有增沒的減啦！否則單件切削時刻會延伸的，否則功率又低了。至于刀具壽數(shù)了，這個我就不曉得改沒改了。改小了，我看用途也不大，總有那么一個刀片不到壽數(shù)就崩了的，一崩刀桿就完蛋。就這樣，單側刀刃切削了一個來月吧！效果很好啦！從沒崩過，功率也沒落下，認為從此能夠天常地久了。不過今天就崩了，崩了后，刀桿持續(xù)進給，主軸持續(xù)滾動，僅僅這次一塊刀片也沒了，螺旋槽上開出的定位面做為刀具前刀面持續(xù)車削，終刀桿就死死的陷在工件的內孔里了，主軸直接中止?jié)L動，然后報警，終刀具就慘烈的犧牲了！

車刀慘烈的作廢了，咱們可能要疑問了，不就作廢一把車刀嘛？還有啥后續(xù)故事，換把新的持續(xù)。不過真不好意思，庫房里沒有。咱們這兒又想說：“哪買把新的”。還真不好意思，真的不好買，不是市面上沒有這種車刀，而是國企的制度啊！買一把車刀要報要批，要找這個領導簽字，要找哪個領導簽字，費事死了。買這把車刀的時刻，少者等個把星期，多者就遙遙無期了。

想想每天這個重的生產使命，靠等新刀的到來，仍是死了這條心吧！這不，車刀作廢不到一小時，部門的工藝工程師，車間工藝技術員，就把地點事故車床圍滿了。不過這件事功率仍是挺高的，半天后，車間主任就叫我回原來的生產線持續(xù)干活了。哪這兒就讓咱們來看看技術人員是怎么處理這個扎手問題的了。

說來很簡單啊！直接換了把很一般的內孔車刀，（主體就是一圓桿，前面裝置一塊小刀片哪種，再一般不過了）然后調整了一下每把車刀的刀補量就好啦！是?。〈_實是好了，反正是粗車刀，加工出來的孔直徑小了，沒事！內孔表面布滿了一條又一條很嚴重的螺旋型震痕，也沒事！（現(xiàn)已不能用震紋來描述了，由于波峰與波谷間的高度都能夠用毫米計量了）說來也是，反正是粗車刀，對加工出來孔的直徑及表面質量沒啥要求，精車余量也是足夠的，不會對后續(xù)工序產生多大影響。哪還等什么，用就用吧！僅僅車削內孔時宣布的聲響，比殺豬還刺耳幾倍啊！真苦了我的耳朵了，可真真正正的苦惱還在后邊了！

前面我現(xiàn)已說了，這把車刀是用來加工深孔的，上把車刀在壞了后，技術人員換了一把一般的內孔車刀，新車刀除了懸伸量很長外，沒有什么共同之處。哈哈！問題就出在這兒了，新車刀懸伸量太大，剛度極差啊！加工出來的孔小了，表面質量太差，加工過程中切削聲響太刺耳，這兒就不談了。而在我接連加工了十來個工件后，還發(fā)現(xiàn)了一個新缺陷，哪就是崩刀片啊！有時做一個零件就崩了，有時做幾個又崩了，搞的我很動火啊！刀片換個不停了。不一會，剛剛散了的技術人員些又聚了過來了。這兒，咱們就不看技術人員咋處理這個問題了，咱們自己來理論談討一下。

上面所談到的一切加工問題，原因都在新裝置的內孔車刀的剛度太差。而進步內孔車刀剛度，減小車刀轟動。在我看來，方法無非三種，下面依次討論一下。

榜首種方法，咱們首先翻書《材料力學》，上面說了，想進步懸臂梁的剛度，在這兒就要加大刀桿直徑，削減懸伸量。不過這個還真行不通，工藝條件決議了，刀桿直徑不能再小了，懸伸量不能再短了。已然這些條件無發(fā)改動了，哪咱們就選個彈性模量較大的刀桿來進步刀桿剛度總行了吧！不過又覺得鋼材的彈性模量都差不多，沒啥必要?。∧脑蹅兙桶选恫牧狭W》放一放，看看其它的。

第二種方法，翻書《金屬切削原理與刀具》，不過這兒，咱們先來了解一下新車刀裝置好后，刀片各個獨立的視點。榜首眼就看出來，刀尖圓弧半徑太大了，形成背向力很大，所以引起轟動。再仔細看看，刀具主偏角差點快一百度了，切削時，刀尖先觸摸工件，所以簡單崩了。再看看，如同仍是個正直刃傾角，前角也太小了，揚州硬質合金刀具，副偏角也很小??！哎呀！不看了不看了，刀具視點問題大大的有了。

第三種方法，咱們接著翻書《機械制造基礎》。這兒咱們就能夠減小切削用量嘛！不過這種方法不可行，由于在廠里，功率是很重要的。當然了，還能夠改動工藝道路了，詳細說來就是把粗車孔這個工步，改成一道工序，用鉆床鉆了，只要余量夠，也不怕粗基準運用兩次（三爪卡盤夾持外圓了，定位基準面為毛丕外圓），但是這也不行了，由于這兒是標準化企業(yè)，沒通用機床。說了這個多，咱們仍是來看看技術員又是哪個處理這個問題的呢？

哈哈！換了塊三角形刀片，刀片的視點變了。詳細說來前角和副偏角變大了，主偏角和刀尖圓弧半徑都變小了，刃傾角也變成了零度。車刀刀桿也換了，換了把重的，比原來哪把車刀重多了，我想彈性模量必定大了不少吧！試切了十來個工件，轟動小了許多，刀片也沒崩。哪還等什么??！持續(xù)操機！

一、鉆孔與擴孔

1. 鉆孔

鉆孔是在實心資料上加工孔的地一道工序，鉆孔直徑一般小于 80mm 。鉆孔加工有兩種辦法：一種是鉆頭旋轉；另一種是工件旋轉。上述兩種鉆孔辦法發(fā)作的差錯是不相同的，在鉆頭旋轉的鉆孔辦法中，因為切削刃不對稱和鉆頭剛性不足而使鉆頭引偏時，被加工孔的中心線會發(fā)作偏斜或不直，但孔徑根本不變；而在工件旋轉的鉆孔辦法中則相反，鉆頭引偏會引起孔徑改變，而孔中心線仍然是直的。

常用的鉆孔刀具有：麻花鉆、中心鉆、深孔鉆等，其中常用的是麻花鉆，其直徑規(guī)格為 Φ0.1-80mm。

因為構造上的約束，鉆頭的曲折剛度和扭轉剛度均較低，加之定心性不好，鉆孔加工的精度較低，一般只能到達 IT13～IT11；外表粗糙度也較大，

Ra

一般為 50~12.5μm；但鉆孔的金屬切除率大，切削功率高。鉆孔首要用于加工質量要求不高的孔，例如螺栓孔、螺紋底孔、油孔等。對于加工精度和外表質量要求較高的孔，則應在后續(xù)加工中經(jīng)過擴孔、鉸孔、鏜孔或磨孔來到達。

2. 擴孔

擴孔是用擴孔鉆對已經(jīng)鉆出、鑄出或鍛出的孔作進一步加工，硬質合金刀具規(guī)格，以擴大孔徑并進步孔的加工質量，擴孔加工既能夠作為精加工孔前的預加工，也能夠作為要求不高的孔的終究加工。擴孔鉆與麻花鉆類似，但刀齒數(shù)較多，沒有橫刃。

與鉆孔比較，擴孔具有下列特色：（1）擴孔鉆齒數(shù)多（3~8個齒）、導向性好，切削比較穩(wěn)定；（2）擴孔鉆沒有橫刃，切削條件好；（3）加工余量較小，容屑槽能夠做得淺些，鉆芯能夠做得粗些，刀體強度和剛性較好。擴孔加工的精度一般為

IT11~IT10

級，外表粗糙度Ra為12.5~6.3μm。擴孔常用于加工直徑小于

的孔。在鉆直徑較大的孔時（D ≥30mm ），常先用小鉆頭（直徑為孔徑的 0.5~0.7 倍）預鉆孔，然后再用相應尺度的擴孔鉆擴孔，這樣能夠進步孔的加工質量和出產功率。

擴孔除了能夠加工圓柱孔之外，還能夠用各種特殊形狀的擴孔鉆（亦稱锪鉆）來加工各種沉頭座孔和锪平端面示。锪鉆的前端常帶有導向柱，用已加工孔導向。

二、鉸孔

鉸孔是孔的精加工辦法之一，在出產中運用很廣。對于較小的孔，相對于內圓磨削及精鏜而言，鉸孔是一種較為經(jīng)濟實用的加工辦法。

1. 鉸刀

鉸刀一般分為手用鉸刀及機用鉸刀兩種。手用鉸刀柄部為直柄，作業(yè)部分較長，導向作用較好，手用鉸刀有整體式和外徑可調整式兩種結構。機用鉸刀有帶柄的和套式的兩種結構。鉸刀不僅可加工圓形孔，也可用錐度鉸刀加工錐孔。

2. 鉸孔工藝及其運用

鉸孔余量對鉸孔質量的影響很大，余量太大，鉸刀的負荷大，切削刃很快被磨鈍，不易取得光潔的加工外表，尺度公役也不易確保；余量太小，不能去掉上工序留下的刀痕，天然也就沒有改進孔加工質量的作用。一般粗鉸余量取為0.35~0.15mm，精鉸取為

01.5~0.05mm。

為防止發(fā)作積屑瘤，鉸孔一般選用較低的切削速度（高速鋼鉸刀加工鋼和鑄鐵時，v ＜8m/min）進行加工。進給量的取值與被加工孔徑有關，孔徑越大，進給量取值越大，高速鋼鉸刀加工鋼和鑄鐵時進給量常取為

0.3~1mm/r。

鉸孔時必須用恰當?shù)那邢饕哼M行冷卻、光滑和清洗，以防止發(fā)作積屑瘤并及時鏟除切屑。與磨孔和鏜孔比較，鉸孔出產率高，容易確保孔的精度；但鉸孔不能校對孔軸線的方位差錯，孔的方位精度應由前工序確保。鉸孔不宜加工階梯孔和盲孔。

鉸孔尺度精度一般為 IT9～IT7級，外表粗糙度Ra一般為

3.2~0.8

μm。對于中等尺度、精度要求較高的孔（例如IT7級精度孔），鉆—擴—鉸工藝是出產中常用的典型加工計劃。

三、鏜孔

鏜孔是在預制孔上用切削刀具使之擴大的一種加工辦法，鏜孔作業(yè)既能夠在鏜床上進行，也能夠在車床上進行。

1. 鏜孔辦法

鏜孔有三種不同的加工辦法。

（1）工件旋轉，刀具作進給運動 在車床上鏜孔大都屬于這種鏜孔辦法。工藝特色是：加工后孔的軸心線與工件的反轉軸線一致，孔的圓度首要取決于機床主軸的反轉精度，孔的軸向幾許形狀差錯首要取決于刀具進給方向相對于工件反轉軸線的方位精度。這種鏜孔辦法適于加工與外圓外表有同軸度要求的孔。

（2）刀具旋轉，工件作進給運動 鏜床主軸帶動鏜刀旋轉，作業(yè)臺帶動工件作進給運動。

（3）刀具旋轉并作進給運動 選用這種鏜孔辦法鏜孔，鏜桿的懸伸長度是改變的，鏜桿的受力 變形也是改變的，靠近主軸箱處的孔徑大，遠離主軸箱處的孔徑小，構成錐孔。此外，鏜桿懸伸長度增大，主軸因自重引起的曲折變形也增大，被加工孔軸線將發(fā)作相應的曲折。這種鏜孔辦法只適于加工較短的孔。

2. 金剛鏜

與一般鏜孔比較，金剛鏜的特色是背吃刀量小，進給量小，切削速度高，它能夠取得很高的加工精度（IT7～IT6）和很光潔的外表（Ra為

0.4~0.05

μm）。金剛鏜初用金剛石鏜刀加工，現(xiàn)在普遍選用硬質合金、CBN和人造金剛石刀具加工。首要用于加工有色金屬工件，也可用于加工鑄鐵件和鋼件。

金剛鏜常用的切削用量為：背吃刀量預鏜為 0.2~0.6mm，終鏜為0.1mm ；進給量為

0.01~0.14mm/r

；切削速度加工鑄鐵時為100~250m/min ，加工鋼時為150~300m/min ，加工有色金屬時為

300~2000m/min。

為了確保金剛鏜能到達較高的加工精度和外表質量，所用機床（金剛鏜床）須具有較高的幾許精度和剛度，機床主軸支承常用精細的角觸摸球軸承或靜壓滑動軸承，高速旋轉零件須經(jīng)經(jīng)確平衡；此外，進給機構的運動必須十分平穩(wěn)，確保作業(yè)臺能做平穩(wěn)低速進給運動。

金剛鏜的加工質量好，出產功率高，在大批大量出產中被廣泛用于精細孔的終究加工，如發(fā)動機氣缸孔、活塞銷孔、機床主軸箱上的主軸孔等。但須引起留意的是：用金剛鏜加工黑色金屬制品時，只能運用硬質合金和CBN制造的鏜刀，不能運用金剛石制造的鏜刀，因金剛石中的碳原子與鐵族元素的親和力大，刀具壽數(shù)低。

3. 鏜刀

鏜刀可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。

由于數(shù)控機床的主軸轉速及范圍遠遠高于普通機床，而且主軸輸出功率較大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，對數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、強度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，硬質合金刀具材料，安裝調整方便。這就要求刀具的結構合理、幾何參數(shù)標準化、系列化。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一，它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具和機床選用刀具的剛性。

數(shù)控機床選擇刀具應考慮以下方面：

(1)根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉位硬質合金刀具。

(2)根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產品質量為主，應選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度、而精加工階段所用刀具的精度。如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時選用精加工淘汰下來的刀具，因為精加工淘汰的刀具磨損情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會影響精加工的加工質量，但對粗加工的影響較小。

(3)根據(jù)加工區(qū)域的特點選擇刀具和幾何參數(shù)。在零件結構允許的情況下應選用大直徑、長徑比值小的刀具;切削薄壁、超薄壁零件的過中心銑刀端刃應有足夠的向心角，以減少刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件時應選擇前角稍大一些的立銑刀，齒數(shù)也不要超過4齒。

選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀;銑削平面時，應選硬質合金刀片銑刀;加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀;對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。

在進行自由曲面加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般很小，故球頭銑刀適用于曲面的精加工。而端銑刀無論是在表面加工質量上還是在加工效率上都遠遠優(yōu)于球頭銑刀，因此，在確保零件加工不過切的前提下，粗加工和半精加工曲面時，盡量選擇端銑刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高，則可以使整個加工成本大大降低。

在加工中心上，所有刀具全都預先裝在刀庫里，通過數(shù)控程序的選刀和換刀指令進行相應的換刀動作。必須選用適合機床刀具系統(tǒng)規(guī)格的相應標準刀柄，以便數(shù)控加工用刀具能夠迅速、準確地安裝到機床主軸上或返回刀庫。編程人員應能夠了解機床所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整范圍等方面的內容，以保證在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸，合理安排刀具的排列順序。

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