吳愛華

摘 要：普通外圓車刀作為常用的一種金屬切削刀具，在車削加工刀具中有著典型的代表作用，尤其是在機械加工實踐教學(xué)教程中，學(xué)好車刀的使用技能，對掌握專業(yè)技能知識有著觸類旁通的作用。在教學(xué)中，了解車刀，才能更好地運用車刀。掌握好車刀的角度以及砂輪使用的注意事項，是磨好車刀的基礎(chǔ)。正確的刃磨方法是確保工件質(zhì)量、提高實訓(xùn)效率、保障操作安全的關(guān)鍵。該文根據(jù)實踐經(jīng)驗探討了車刀在教學(xué)中的相關(guān)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：車刀 實踐教學(xué) 砂輪機 手工刃磨

中圖分類號：G64 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）09（b）-0056-02

對于機械制造類專業(yè)的高職學(xué)生來說，機械加工實踐課程是一門專業(yè)綜合性、應(yīng)用性非常強的實踐教學(xué)課程。機械加工在各行各業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中應(yīng)用廣泛，而車削加工又是其最為常見的一種加工方法，因此掌握好車削加工相關(guān)知識與技能是培養(yǎng)專業(yè)能力的重要途徑。俗話說，三分車工，七分刀工，就是說要想更好地掌握好車工技能，就必須對所用刀具有著深刻的認(rèn)識和熟練的運用。在車削加工的學(xué)習(xí)和實踐過程中，刃磨車刀是車工訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，也是車工訓(xùn)練中的難點環(huán)節(jié)。因此需要學(xué)生在實踐教學(xué)中努力提高學(xué)習(xí)的主觀能動性，將書本理論知識與實踐操作問題結(jié)合起來，以達到學(xué)以致用、理實結(jié)合的效果。

1 在實踐教學(xué)中車刀的使用注意事項

在機械加工實踐教學(xué)前，機械制造類專業(yè)學(xué)生已開展了刀具相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，但由于具體應(yīng)用較少，有些甚至沒有進行過實踐應(yīng)用，故學(xué)生對車刀的認(rèn)識比較膚淺，對車削加工的設(shè)備——普通車床更是知之甚少，因此初到工廠車間接觸車床設(shè)備，學(xué)生往往是好奇心大于責(zé)任心，特別是要求學(xué)生動手操作機床進行切削加工時，緊張的情緒又會使得他們覺得很迷茫。學(xué)生在熟悉機床的基本操作方法之后，安裝車刀進行車削工件時，往往很容易將車刀損壞，這樣導(dǎo)致刀具及工件的報廢，這樣不但加大了教學(xué)成本和事故風(fēng)險，更對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有所打擊，因此需要通過在實踐教學(xué)中的經(jīng)驗總結(jié)，找出車削加工實踐教學(xué)中的關(guān)鍵點來進行針對性教學(xué)，以便促進教學(xué)質(zhì)量。

1.1 刀具與工件接觸前，工件必須隨主軸旋轉(zhuǎn)

在實踐教學(xué)過程中，初學(xué)者對設(shè)備有所畏懼，總是養(yǎng)成一個壞習(xí)慣，那就是試切對刀過程中，當(dāng)?shù)毒咭腥牍ぜr，喜歡將工件處于靜止?fàn)顟B(tài)；或在退刀時，刀具還沒有離開旋轉(zhuǎn)的工件就停止主軸的旋轉(zhuǎn)，這樣都會直接導(dǎo)致車刀與工件產(chǎn)生碰撞。因此學(xué)生在操作過程中一定要牢記——先開車再對刀，先退刀再停車。在實踐教學(xué)中，一般采用切削性能較好的中碳鋼材料作為加工工件，車刀材質(zhì)選擇硬質(zhì)合金，由于硬質(zhì)合金具有很高的硬度（86～93 HRA，相當(dāng)于69～81 HRC）、熱硬性好（900 ℃～1 000 ℃時可保持60 HRC），且具有較高的耐磨性和耐腐蝕性，被譽為“工業(yè)牙齒”，但硬質(zhì)合金脆性大，一旦發(fā)生碰撞就容易破損。因此，在教學(xué)中，督促學(xué)生應(yīng)時刻牢記刀具的性能特性及車工注意事項，才能更有效地減少刀具損壞的次數(shù)，提高教學(xué)質(zhì)量和加工效率。

1.2 合理運用車削加工的三要素

在車削三要素中——切削速度、進給量、背吃刀量，切削速度和進給量在車削前都已設(shè)定，而背吃刀量是在每次車削時，需要學(xué)生自行進刀車削。這樣有的學(xué)生會誤動作，背吃刀量會進多或進少，但是進多一般會導(dǎo)致車刀斷裂或刀尖破裂。所以在切削時，注意兩點：一是學(xué)會識別切削鐵屑的厚度和顏色，比如鐵屑顏色發(fā)紫發(fā)藍，可能背吃刀量有誤或者車刀已壞；二是先手動進刀，確認(rèn)背吃刀量是否正確，可以在誤操作之前及時停止。在切削加工中，教師要教導(dǎo)學(xué)生會正確查閱機械加工手冊等資料，并根據(jù)加工條件等現(xiàn)場經(jīng)驗知識來更好地選取三要素。

1.3 掌握刀具安裝方法，確保中心高正確

安裝車刀時，中心高是否正確主要對車刀的前角和后角產(chǎn)生影響，后角的大小主要影響刀具的強度和后刀面與加工表面的摩擦，前角的大小主要影響刀具的鋒利程度。在教學(xué)中，我們可以用尾座上安裝的活動頂尖的尖點來校準(zhǔn)所裝刀具的中心高是否合理；也可以選擇好參考面，用直尺直接測量出中心高來；也可以通過目測與經(jīng)驗，進行端面試切加工，通過觀察工件端面切削紋路來調(diào)整刀具中心高。總之必須教導(dǎo)學(xué)生在安裝車刀時要認(rèn)真一點，要細致一點，注意保證中心高及車刀的工作角度，只有將刀具安裝好，才能起到切削順暢、事半功倍的效果。

2 在實踐教學(xué)中車刀的刃磨

俗話說：磨刀不誤砍柴功。掌握車刀基本的刃磨技能對專業(yè)知識的掌握與實踐應(yīng)用是很有必要的。掌握車刀的基本角度及砂輪使用的注意事項是刃磨刀具所必備的基礎(chǔ)知識。

（1）車刀的6個獨立角度（主偏角、副偏角、主后角、副后角、前角、刃傾角）。結(jié)合理論與實際，通過刀具的實物能使學(xué)生較好地掌握車刀的6個獨立角度，但在實踐教學(xué)中，由于學(xué)生剛接觸刃磨刀具，對砂輪與刃磨都很陌生，故可使學(xué)生先刃磨主后刀面與副后刀面，以保證括4個角度——主偏角、副偏角、主后角、副后角。在練習(xí)熟練的基礎(chǔ)上，再來刃磨出其他角度。以實訓(xùn)中常用的90°外圓車刀為例，90°車刀的主后角一般控制在93°～95°；主后角即主后刀面的傾斜程度，一般在3°～12°；90°車刀的副偏角一般控制在5°左右。副后角與主后角角度大小一致，傾斜程度也不宜過大。

（2）砂輪機的正確使用。在手工刃磨刀具時，教師首先要教導(dǎo)學(xué)生根據(jù)車刀材料正確選擇砂輪，刃磨高速鋼車刀時，應(yīng)選用粒度為46號到60號的軟或中軟的氧化鋁砂輪。刃磨硬質(zhì)合金車刀時，應(yīng)選用粒度為60號到80號的軟或中軟的碳化硅砂輪，兩者不能搞錯。使用前應(yīng)檢查砂輪是否完好（不應(yīng)有裂痕、裂紋或傷殘），砂輪軸是否安裝牢固、可靠。砂輪機與防護罩之間有無雜物，是否符合安全要求，確認(rèn)沒問題時，配戴好防護眼鏡，再打開砂輪機開關(guān)空轉(zhuǎn)1 min，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再進行刃磨。刃磨時人員站立位置應(yīng)與砂輪機成一夾角，且接觸壓力要均勻，嚴(yán)禁撞擊砂輪，以免碎裂，砂輪只限于刃磨刀具，不得磨笨重的物料或薄鐵板以及軟質(zhì)材料（鋁、銅等）和木質(zhì)品。要根據(jù)砂輪狀況及時用金剛石并進行修整。

（3）刃磨刀具時應(yīng)注意的問題。在掌握基本的刀具刃磨技巧后，需要不斷督促學(xué)生嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，操作過程中要細致觀察與謹(jǐn)慎操作，特別是要注意以下問題：①砂輪狀況的問題：在刃磨訓(xùn)練時，初學(xué)者總喜歡直接操作，而不對砂輪機的狀況進行檢查，比如砂輪不平整、托刀架與砂輪之間距離過大等問題，這些對操作極易產(chǎn)生重大影響的砂輪狀況必須在使用前進行改進，以免埋下不安全因素。②共同操作的問題：在教學(xué)中，學(xué)生習(xí)慣兩人同時共用一臺砂輪機進行操作，這是一種嚴(yán)重的違章操作行為，應(yīng)嚴(yán)格禁止。③用力操作的問題：在砂輪機的使用時，為求磨削的速度快，學(xué)生常用力過大過猛，這是一種極不安全的操作行為。這樣做很可能會造成砂輪的破碎，甚至是飛出傷人，也是一種應(yīng)禁止的行為。④正面操作的問題：在開機時和使用過程中，學(xué)生總是習(xí)慣正對著砂輪進行操作，因為在這個方向上能用上勁，但這種行為是砂輪機操作中應(yīng)特別禁止的行為。按操作規(guī)程，使用砂輪機磨削工件時，操作者應(yīng)站在砂輪的側(cè)面，不得在砂輪的正面進行操作，以免砂輪出故障時，砂輪飛出或砂輪破碎飛出傷人。⑤側(cè)面磨削的問題：教師在教學(xué)中常采用的均是徑向強度較大，軸向強度很小的砂輪，因此必須教導(dǎo)學(xué)生不得隨意使用砂輪的側(cè)面進行刃磨，否則極易產(chǎn)生重大安全事故。

總之，車刀在機械加工實踐教學(xué)中的具體應(yīng)用能使學(xué)生更深刻地掌握刀具知識，更能鍛煉學(xué)生在實踐中的應(yīng)用能力，只有不斷加強理論與實踐的結(jié)合，才能培養(yǎng)出學(xué)生過硬的職業(yè)技能與良好的職業(yè)素養(yǎng)。

參考文獻

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