浅谈圆形刀杆与V型块配合使用

2011-07-09韦宏敏

时代农机 2011年6期

韦宏敏

（广西南宁高级技工学校，广西南宁 530031）

V型块是一种钳工生产实习中使用较为普通的辅助工具。常用于工件的划线、测量和校正等，而在车工生产实习中的使用却较为少见。但实践证明通过它与圆形刀杆的配合使用，在车工生产实际中无论是从节省时间，提高效率还是提高工件加工质量问题，都比使用常规的车具加工具有相当的优越性。

1 V型块的设计

钳工生产加工中，常用的 V型块有90°、120°两种，主要是因为钳工生产加工中经常要测量一些直角，45°和60°的燕尾等，它的主要优点是定心和导向性好。而在车削生产实践中，经过多次的研究实验，我们发现V型块与圆形刀杆在配合使用时，V型角的度数为110°时（如图1 ）加工削出来的工件质量最佳。其产生的振动和工件的表面粗糙度值数较小，很容易就能车削出表面粗糙度值Ra1.6一下的工件表面，甚至更小。

V型块除了V型角有要求外，在实验的研究过程中，我们发现V型块做成如下的尺寸，使用起来更加的方便、灵活。

图1 V型块的几何形状

（1）尺寸参数方面：如图1 所示，对 C620、CA6140、C630等车床，由于刀架锁紧螺钉距离较远，主轴的中心较高，刀位较宽（如图2 ），所以将V型块设计成长85mm，宽为24mm，高为15mm较为合适。其24mm的宽度差不多与C620、CA6140刀架的刀位等宽，圆形刀杆装在V型块上，由于V型块的对中性好，所以刀杆的轴心刚好对准刀架上的锁紧螺钉，装夹起非常方便。15mm的高度除铣去V型槽和工艺槽（宽2-3mm左右，深 1mm）后，底板的厚度为 7～8mm（如图1 所示），V型块配上φ16左右的圆形刀杆，刀尖就基本上接近了车床主轴的中心高度了，无需垫太多的垫皮。而底板太厚了，有时用在稍小型的机床时，没加垫片刀尖就已经可能过高，无法再作调整；太薄了，除V块两侧的强度、刚度变差外，对中时需加上较多的垫皮，不方便，难对中。而长度太大了，V型块在刀架上的位置会干涉邻近的刀位，使用起来不方便；一般足够两颗锁紧钉夹紧就可以了；太短了（少过两颗夹螺钉，只能一颗螺钉装夹时）也不好，车刀的夹紧力不够，在切削力较大时，图形刀杆会产生轻微的转动或V型块会产生微小的移动，影响加工尺寸的质量，高速切削时甚至会产生危险。所以V型块的长度一般为80～85mm就合适了。

图2 V型块与圆形刀杆的实际应用

（2）调质处理方面：V型铁最好用 45#钢或 40Gr钢制成，在进行调质处理，硬度约为HRC26～32，以提高V型块的硬度和强度。

2 圆形刀杆的选择

（1）直径：刀杆的直径因加工孔径的大小而定，在能够保证刀杆通过内孔的同时，应尽量取较大的刀杆直径，以提高刀杆的刚性，增大每次的切削用量，提高生产效率。一般根据经常切削的内孔直径可准备有如下直径的刀杆：覬12、覬14、覬16、覬18、覬20、覬22等。加工时可根据孔的大小随时更换不同直径的刀杆即可。

（2）长度：刀杆的长度取180～210mm为宜，这样可以适应车削不同的孔深，要求车削的孔深较大时，可将刀杆在V型块上伸出相应的距离。如车孔深为50mm，则可将刀杆伸出刀架55～60mm，如要车80mm的孔深可将刀杆伸刀架85mm。如图3 所示。

图3 圆形刀杆在加工当中的实际应用

（3）刀杆材料：刀杆的材料最好用弹簧钢制成，因为深孔加工时或吃刀过深时，容易产生震动，弹簧钢的弹性好，强度够，吸振强，就像一把弹性弯头刀，较好地避免了扎刀现象的发生。如用45#钢制成，则需做调质处理，硬度约为HRC22～28，以提高刀杆的刚度和强度，避免车削受力就弯曲。

3 圆形刀杆内孔车刀的几何形状、参数及应用合

（1）圆形刀杆内孔车刀的几何形状和参数（图4 ）

（2）应用场合。①粗、精车内外圆锥粗、精车内外圆锥时，可将圆形刀杆做如下装夹（图5 ），车床照常正转。粗车时主轴转速 v=250～300r/min，进给量 f=0.12～0.15mm/r；精车时v=80～100r/min，进给量f=0.08～0.1mm/r，加冷却液。由于圆形刀杆在刀尖对中时极易对正中心，当刀尖对主轴中心高稍稍偏高或稍稍偏底时，可以通过轻微的转动V型块上圆形刀杆的角度，从而达到了快速对中的目的，避免了车削内外圆锥时因刀尖对中难而产生的双曲线误差。（如图6 ）。②粗、精车外圆、内孔（图5 ）粗、精车外圆内孔时，圆形刀杆正装，车床正转。切削用量与粗、精车内外圆锥时一样。由于刀杆的弹性好，具有吸振作用，所以加工出来的表面质量好。