淺談圓形刀桿與V型塊配合使用

韋宏敏

（廣西南寧高級技工學校，廣西 南寧 530031）

V型塊是一種鉗工生產實習中使用較為普通的輔助工具。常用于工件的劃線、測量和校正等，而在車工生產實習中的使用卻較為少見。但實踐證明通過它與圓形刀桿的配合使用，在車工生產實際中無論是從節省時間，提高效率還是提高工件加工質量問題，都比使用常規的車具加工具有相當的優越性。

1 V型塊的設計

鉗工生產加工中，常用的 V型塊有90°、120°兩種，主要是因為鉗工生產加工中經常要測量一些直角，45°和60°的燕尾等，它的主要優點是定心和導向性好。而在車削生產實踐中，經過多次的研究實驗，我們發現V型塊與圓形刀桿在配合使用時，V型角的度數為110°時（如圖1 ）加工削出來的工件質量最佳。其產生的振動和工件的表面粗糙度值數較小，很容易就能車削出表面粗糙度值Ra1.6一下的工件表面，甚至更小。

V型塊除了V型角有要求外，在實驗的研究過程中，我們發現V型塊做成如下的尺寸，使用起來更加的方便、靈活。

圖1 V型塊的幾何形狀

（1）尺寸參數方面：如圖1 所示，對 C620、CA6140、C630等車床，由于刀架鎖緊螺釘距離較遠，主軸的中心較高，刀位較寬（如圖2 ），所以將V型塊設計成長85mm，寬為24mm，高為15mm較為合適。其24mm的寬度差不多與C620、CA6140刀架的刀位等寬，圓形刀桿裝在V型塊上，由于V型塊的對中性好，所以刀桿的軸心剛好對準刀架上的鎖緊螺釘，裝夾起非常方便。15mm的高度除銑去V型槽和工藝槽 （寬2-3mm左右，深 1mm）后，底板的厚度為 7～8mm（如圖1 所示），V型塊配上φ16左右的圓形刀桿，刀尖就基本上接近了車床主軸的中心高度了，無需墊太多的墊皮。而底板太厚了，有時用在稍小型的機床時，沒加墊片刀尖就已經可能過高，無法再作調整；太薄了，除V塊兩側的強度、剛度變差外，對中時需加上較多的墊皮，不方便，難對中。而長度太大了，V型塊在刀架上的位置會干涉鄰近的刀位，使用起來不方便；一般足夠兩顆鎖緊釘夾緊就可以了；太短了（少過兩顆夾螺釘，只能一顆螺釘裝夾時）也不好，車刀的夾緊力不夠，在切削力較大時，圖形刀桿會產生輕微的轉動或V型塊會產生微小的移動，影響加工尺寸的質量，高速切削時甚至會產生危險。所以V型塊的長度一般為80～85mm就合適了。

圖2 V型塊與圓形刀桿的實際應用

（2）調質處理方面：V型鐵最好用 45#鋼或 40Gr鋼制成，在進行調質處理，硬度約為HRC26～32，以提高V型塊的硬度和強度。

2 圓形刀桿的選擇

（1）直徑：刀桿的直徑因加工孔徑的大小而定，在能夠保證刀桿通過內孔的同時，應盡量取較大的刀桿直徑，以提高刀桿的剛性，增大每次的切削用量，提高生產效率。一般根據經常切削的內孔直徑可準備有如下直徑的刀桿：覬12、覬14、覬16、覬18、覬20、覬22等。加工時可根據孔的大小隨時更換不同直徑的刀桿即可。

（2）長度：刀桿的長度取180～210mm為宜，這樣可以適應車削不同的孔深，要求車削的孔深較大時，可將刀桿在V型塊上伸出相應的距離。如車孔深為50mm，則可將刀桿伸出刀架55～60mm，如要車80mm的孔深可將刀桿伸刀架85mm。如圖3 所示。

圖3 圓形刀桿在加工當中的實際應用

（3）刀桿材料：刀桿的材料最好用彈簧鋼制成，因為深孔加工時或吃刀過深時，容易產生震動，彈簧鋼的彈性好，強度夠，吸振強，就像一把彈性彎頭刀，較好地避免了扎刀現象的發生。如用45#鋼制成，則需做調質處理，硬度約為HRC22～28，以提高刀桿的剛度和強度，避免車削受力就彎曲。

3 圓形刀桿內孔車刀的幾何形狀、參數及應用合

（1）圓形刀桿內孔車刀的幾何形狀和參數（圖4 ）

（2）應用場合。①粗、精車內外圓錐粗、精車內外圓錐時，可將圓形刀桿做如下裝夾（圖5 ），車床照常正轉。粗車時主軸轉速 v=250～300r/min，進給量 f=0.12～0.15mm/r；精車時v=80～100r/min，進給量f=0.08～0.1mm/r，加冷卻液。由于圓形刀桿在刀尖對中時極易對正中心，當刀尖對主軸中心高稍稍偏高或稍稍偏底時，可以通過輕微的轉動V型塊上圓形刀桿的角度，從而達到了快速對中的目的，避免了車削內外圓錐時因刀尖對中難而產生的雙曲線誤差。（如圖6 ）。②粗、精車外圓、內孔（圖5 ）粗、精車外圓內孔時，圓形刀桿正裝，車床正轉。切削用量與粗、精車內外圓錐時一樣。由于刀桿的彈性好，具有吸振作用，所以加工出來的表面質量好。

圖4 內孔圓形車刀的幾何參數

圖5 車內外圓錐產生的雙曲線誤差

圖6 車內外圓錐產生的雙曲線誤差

[1]王先逵.機械制造工藝學[M].北京：機械工業出版社，2000.