淺談解決機夾切斷刀存在的問題

遼寧省大連市技師學院

【摘 要】機械制造工業(yè)肩負著為國民經(jīng)濟各部門提供現(xiàn)代化技術裝備的任務，而機床工業(yè)則是機械制造工業(yè)的重要組成部分，是為機械制造工業(yè)提供先進加工技術和現(xiàn)代化技術裝備的“工作母機”工業(yè)。而切斷刀是機床不可缺少的刀具。“三分手藝，七分刀”，顯然沒有良好的刀具就加工不出精密的工件，可見刀具的重要性。切斷刀具的種類和結構很多，其中機夾式切斷刀的種類更是多種多樣

【關鍵詞】機夾切斷刀 切斷切削 切斷問題

一、切割過程中存在的個問題

1.扎刀、打刀、崩刃、斷裂

（1）扎刀：所謂扎刀就是指切斷過程中，刀刃突然戳入工件內(nèi)，從而造成工件項彎，刀頭崩碎的現(xiàn)象。造成扎刀一般有以下幾種因素。前角γ正值太大，切屑正壓力F指向工作。

如果機床反向間隙等結合部分間隙過大。切削正壓力的徑向分力會把到頭拉向工作。其次主后角α過大，主后面與工件加工表面接觸就會很小。阻力ρ也很小，其徑向分力也減小。加工表面不能抵抗這個壓力F的徑向分力作用，刀具失去控制。刀尖不穩(wěn)定而扎入工件造成扎刀。

（2）打刀：打刀大致有以下幾種原因：

A、在切割塑性材料時，由于切割直徑逐漸縮小，切削速度由高到低變化相當大，例如：切割φ60棒料。轉速n=1000/分。則外圓的切削速度V=188米/分，將到切斷時，切削速度v=3～5米/分左右（工件中心點切削速度=0，最后1～2毫米不是切斷而是擠斷），在這樣大的變化范圍內(nèi)，如果刀具前面和幾何形狀處理不當。譬如選擇的刀具前角太小，卷屑槽太狹，就不能合理地卷屑和使排屑暢通，這種因切屑阻塞而引起崩刃的現(xiàn)象叫做打刀。

B、切割時如果切屑流向不穩(wěn)定，切屑流動受到阻礙，這時刀刃所承受的壓力劇增，一旦超越刀頭強度就會引起打刀。另一方面由于切屑流向不穩(wěn)定影響操作者視線。刀刃超越中心也要發(fā)生崩刃，因此切割中有規(guī)則的出屑，是一個不可忽視的重要環(huán)節(jié)之一。

C、切削用量選擇不當。如切削速度低，走刀時大，切割到一定直徑時，切削速度在易產(chǎn)生積屑瘤區(qū)域尤其會產(chǎn)生嚴重積屑瘤造成切屑阻滯，這也是造成打刀的一個因素。

（3）崩刀、斷裂：刀具安裝不當。例如切割實芯棒料時，刀尖高于工件中心。當切割直徑變小時，實際切削后角會變成負值，而刀卻繼續(xù)進給。那時就會出現(xiàn)刀具后面頂工件，工件芯棒又硬頂?shù)额^的擠壓現(xiàn)象，當?shù)额^受不了強大頂力時，就會脫離基面而斷裂.θ表示刀尖高于中心，在切割芯棒時刀具的前角增加值，刀具主后角減少值，α刃為刃磨后角α工為工作后角。

2.已加工表面不平直，指切割下來工件平面凹形或凸形，嚴重的造成產(chǎn)品報廢，其原因有以下幾種情況：

（1）由于切斷刀具剛性差。容易彈讓，因此在切割時，必須使徑向切削力的水平分為F指向刀頭前面中心點（即切削合力與刀頭前面中心線一致）不使刀頭偏讓，徑向切削力的水平分力與刀頭前面中心線一致，其已加工表面直度就好。其徑向切削合力與刀頭前面中心線不一致，切割時刀頭就會向右偏讓，其已加工面就呈凹形。反之刀頭就會向左偏讓，已加工面就凸形。

（2）對于人字形刀刃或其它多刃多尖刀刃，其基本原理與直線刀刃一樣。刀刃角度與斜刃長度均對稱，切削合力正好與刀頭前面中心線一致，已加工表面平直。刀刃角度與斜刃長度不對稱。其切削合力與刀頭前面中心線不一致，刀頭就會向右偏讓，已加工表面呈凹形。反之，刀頭就會向左偏讓，已加工表面呈凸形。

切削熱造成已加工平面不平直，特別是薄片零件，因為在切割中產(chǎn)生熱量，很大一部分傳到工件上，加工零件越薄散熱條件越差，工件材料塑性系數(shù)越大，更容易變形，隨著切割進行，切削熱量越來越大，因為散熱面積小，材料隨著溫度增高而軟化以及其熱脹冷縮因素，嚴重地會變成蝶形。

三、對機夾切斷刀具的要求

要求結構緊湊合理、制造簡單、調(diào)節(jié)靈活、使用方便，刀體要有足夠剛性和強度。

采用魚肚形及斜面加強筋或圓弧加強筋等，不過圓弧加強筋對切割工件直徑有較大限制，如遇到較大直徑工件。割一條不很深的槽就不可能刀割了。

要有墊刀塊，因為在切割過程中，不管操作者技術水平多高如何小心謹慎，刀頭幾何角度磨得何等完善，刀具損壞情況畢竟是難免的。機夾切斷刀比其它車刀較為復雜，造價也較高，如果不用刀墊，遇到打刀，刀體容易損壞，嚴重的就不能修復使用。有了刀墊，遇到打刀，刀體容易損壞，嚴重的就不能修復使用。有了刀墊，刀體壽命會大大增長，如果刀墊能調(diào)節(jié)，損壞一點可以修磨繼續(xù)使用就更理想。刀頭壓塊也要能調(diào)節(jié)，刀頭用鈍后多次修磨可以延長刀頭壽命。

深割反切刀，為避免彈讓引起振動和扎刀，刀尖要低于刀桿基面（在切割過程中不使其有彈性恢復）這種刀體也可用于深割刨削。刀體頭部硬度不宜太高，一般HRC40～45就可以了。

為了不使刀頭左右擺動，刀頭底面一般均采用V字形，其角度為120°～150°之間（上海硬質(zhì)合金廠生產(chǎn)JG型刀片120°）刀頭底面V字形和刀墊V字形溝槽都要求中心和左右對稱，角度一致，切忌刀體V形槽角度大于刀頭V形槽角度，否則刀頭必定不穩(wěn)而左右偏斜，壓力桿頭部是起檔屑作用，容易磨損，應鑲YG類硬質(zhì)合金，壓力桿檔屑塊底是壓牢刀片，其前面不能有間隙，否則切屑容易嵌入而損壞。刀片不宜壓得太緊，否則切割時刀片受熱膨脹曩而造成碎裂。

在刀體制造中，基面與刀頭支撐部分必須保持垂直，否則安裝到刀架上角度起變化，切割時刀頭支承部分側面就會與工件摩擦，嚴重的不能切割。刀頭支承部分寬度允許比刀頭狹，一般多在0.5～0.8毫米。

以上是我對機夾切斷刀的一些了解，刀具的發(fā)展是永無止境的，各種新技術、新工藝、新材料、新結構的不斷涌現(xiàn)，為刀具的進一步發(fā)展開辟了廣闊的前景。同時，隨著科學技術的不斷進步，又對刀具提出了更高、更嚴格的要求。