机夹切断刀的推广使用

何介南 ，刘 建 ，王东林

（1.哈尔滨轴承集团公司 综合管理部 ，黑龙江 哈尔滨 150036；2.哈尔滨轴承集团公司 精密轴承分公司 ，黑龙江 哈尔滨 150036；3.哈尔滨轴承集团公司 热处理分厂，黑龙江 哈尔滨 150036）

1 前言

切断工序在轴承套圈加工中是经常遇到的。从节省钢材的角度出发，切断刀都做得比较窄，刚性比一般刀要差。切断刀不但要承受径向力，而且要承受轴向力，如果刀具刃磨的角度不合理会影响刀具的使用寿命。钢材被切断时为半封闭状态，排屑困难，且刀具很难达到充分冷却。目前手工刃磨刀具占有较大的比例，手工刃磨需要操作者有一定的技术水平，但刃磨的刀具的宽度难以统一。刀具的宽度过宽虽然能提高刀具的寿命，但浪费材料。操作者换刀时需要反复调整刀具位置，调整刀具位置的同时切断刀易产生偏斜，由此带来主偏角与副偏角变化，影响刀具的使用寿命。主偏角变化如图1 所示。刀具宽度过窄影响刀具的使用寿命。另一方面，手工刃磨达到刀具的两个主副偏角及侧后角完全一致也是不可能的。切削刃不能很宽，太宽就会使车刀产生振动，甚至崩刀，相应的切削表面也会产生振纹，从而影响光洁度；反过来说由于振纹的出现，引起切削进给不均匀，更增加了振动的几率。当振动力足以破坏刀具的刚性时，切断刀就会崩刀。综上所述，在大批量生产中推广一种机夹切断刀来解决手工刃磨切断刀的缺点。

图1 刀具位置偏置引起主偏角变化示意图

2 机夹切断刀介绍

2.1 刀具材料的选择

如果选用高速钢，虽然便于刀具加工，韧性好、耐冲击，但切削速度最高达30m/min，刀具寿命不如硬质合金。如果机床运动比较平稳，建议使用硬质合金材料，有利于提高加工效率。在自动车床切削速度可达120 m/min，目前在数控机床上最高可达到200 m/min。

2.2 刀具结构

从既满足使用要求又降低刀具成本考虑，刀体等部件均采用45#钢。并且经热处理以提高其强度及耐磨性。从刀具结构看刀体的截面远远大于一般切断刀截面，从而 保证了刀具的刚度及强度，刀具结构如图2 所示。

图2 刀具结构示意图

2.3 机夹切断刀的特点

从结构上看操作者换活时，工件宽度尺寸变化较大时，这时需移动整体刀架。如果尺寸变化不大时只需调整位置螺钉的距离。切断刀的长短需要调整长短螺钉即可。其调整位置螺钉切断尺寸只需一次调整即可。

从刃磨上只需刃磨前角即可，刀具的主副偏角及侧后角靠刀具制造和刀体的正确安装保证。

2.4 刀具角度的选择

图3 刀片图

刀具前角：γ.取 8°～12°。刀具前角γ是根据加工的工件的壁厚等经验选取，刀片由三个相等的三角形组成的，因此有三个切削刃，使用时只需调换刃即可。

从图3 看出，由于刀具磨削φ微小，加工时H尺寸得到保证，由此工件的切断尺寸可保证。操作者只需刃磨圆弧r即可，更换刀片时是刀片中心处T尺寸的凸台定位，不仅能保证刀具的定位准确性，又能减少换刀时间。经过多轴机床实验,操作者掌握一定经验后，可将切断尺寸控制在±0.07mm范围内。如果再使用机外对刀装置操作者有无经验均可。由此可看出操作者的刃磨刀具的技能大大降低了，同时磨刀、换刀时间也减少了许多。在一定程度上提高了生产效率，也有利于刀具的标准化、系列化。

3 结束语

机夹切断刀通过多轴机床使用证明，硬质合金切断刀实验刃磨宽度由原2.8mm减少到2.5mm，如果使用高速钢刀宽度由2.8mm可减少到2.0mm，有的机床能减少到1.5mm，能节约原材料10%，换刀、磨刀时间减少30%，刀具寿命与手工刃磨基本一致，但比手工刃磨质量高，较大幅度地降低了劳动强度。随着当前机床加工工艺水平的不断提高，机夹切断刀具有广泛的推广价值。