深孔车刀杆的改进

大连橡胶塑料机械股份有限公司 (辽宁 116036) 王明岩 郑 军

我公司针对轴类深孔的加工，设计制作了一种深孔车刀杆，利用卧式车床车削轴类深孔，可以提升效率，同时能够解决镗床及钻床无法完成的一些轴类零件深孔加工问题。现要加工一种轧辊如图1所示。

图1 工件简图

此工件材料为合金冷硬铸铁，其中心冷却孔直径为250 mm，总长L约为6000 mm，长径比高达24。

1.原车刀杆结构

原车刀杆结构如图2所示，因其结构设计不够合理，造成如下缺陷：①排屑不畅，加工中要经常退刀，效率较低。②没有冷却系统，刀、工件、导向套受热膨胀，易造成导向套与深孔内壁“胀死”，出现“闷车”现象。③拆卸、更换、检修很麻烦，由于“闷车”曾造成零件1～14都报废的情况。④刀具磨损严重，刀杆体10中装刀的槽口位置扭曲变形。

图2

2.刀杆的改进

根据上述问题和分析，我们对现有刀杆进行改进，将定距套6改在轴承内圈，导向套相对缩短，取消单向推力轴承8与挡环13，在刀杆体上增加冷却液孔，增加胶质软管接头，使该刀杆在车削过程中可以通冷却液进行冷却，既降低了导向套及刀头的温度，又利用水流的作用，使排屑更为顺畅。改进后的刀杆结构如图3所示。

图3

采用此种结构后，刀具的加工温度明显降低，刀具寿命延长，刀杆体10不再出现变形，加工顺利进行。

3.刀具材料及参数的选择

冷硬铸铁和耐磨合金铸铁硬度高、脆性大，工件表面硬质点和夹砂较多，要求刀具材料红硬性高、耐冲击、耐磨性好、抗弯强度高、导热系数大。可选用含TaC或NbC的K类新牌号硬质合金，如600、610、 643、 643M、 726、 YS2、 YM0511、 YM052、YM053等，切削效率和刀具寿命比使用YG3、YG6、YG6A等高得多，也可选用陶瓷刀具材料。在此次试验中选用刀具材料是YG6X硬质合金。

冷硬铸铁和耐磨合金铸铁的硬度、强度都很高，切削时多是粗加工的断续切削，要求刃口有足够的强度，应选择负前角和较小的后角。切削用量为切削速度vc=5～7 m/min，背吃刀量ap=3～6 mm，进给量 f=1.5 ～2.5 mm/r。

4.结语

通过改进后，轴类深孔的加工极限进一步提高，并且提高了生产效率，提升了内孔加工的质量，达到了预期要求，取得了良好的效果。