陳偉群
摘 要:車床在機械制造中,應(yīng)用非常廣泛,車刀在車削加工中非常重要,加工中,若能減少磨刀時間,可以提高生產(chǎn)效率,進而降低企業(yè)的成本。本文就車削帶輪時,采用車刀多功能的方法,以提高生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞:車刀磨刀時間;生產(chǎn)效率;車刀多功能
中圖分類號:TG712 文獻標(biāo)識碼:A
車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的端面和螺旋面等。在機械零件中,回轉(zhuǎn)表面的加工占有很大的比例,如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面及回轉(zhuǎn)成形面等。在金屬切削機床中所占的比重最大,約占機床總數(shù)的30%左右。普通臥式車床是最常用的一種車床,其工藝范圍很廣,能進行多種表面的加工。車刀是車削必不可少的要素之一,車削加工時,根據(jù)不同的車削要求,需選用不同種類的車刀。常用的車刀有外圓刀、切斷刀、螺紋刀和內(nèi)孔刀等。在中、小企業(yè)中目前仍普遍采用手工刃磨的方法刃磨刀具,重視生產(chǎn)的效率和成本,故車工必須考慮如何實現(xiàn)此目的,采用車刀多功能是可行的方法之一。
廣州市賽思達機械設(shè)備有限公司要求生產(chǎn)一批帶輪圖樣(如圖1所示),該零件精度要求不是很高,每月1000件,材料為鑄鐵,該零件尺寸較大,精度要求不是很高,且是鑄件,綜合以上因素考慮選用普通臥式車床進行加工。因此需要解決刀具的剛性和磨刀問題,以提高生產(chǎn)效率。由于該零件是鑄件,脆性材料,需要韌性好,彎強度高,不怕沖擊的刀具,故選用鎢鈷類硬質(zhì)合金刀,才能保證帶輪達到零件圖的要求,確保生產(chǎn)中節(jié)約加工的輔助時間,為了提高企業(yè)的效益,考慮采用一刀多用的方法,完成端面、內(nèi)孔和外圓的加工。
1.分析產(chǎn)品
鑄鐵是應(yīng)用非常廣泛的一種金屬材料。鑄鐵與鋼相比,雖然力學(xué)性能較低,但具有良好的鑄造性和切削加工性能,生產(chǎn)成本低,并具有優(yōu)良的消音、減震、耐壓、耐磨、耐蝕等性能,機械強度也高,因而得到廣泛的應(yīng)用。該零件是鑄件,脆性材料,是套類零件,車削圓柱孔比車削外圓難得多。故需要選用韌性好,彎強度高,不怕沖擊的刀具。
2.原計劃的加工方法
開始生產(chǎn)時,采用三把焊接式的端面刀、外圓刀和內(nèi)孔刀分別進行粗、精車端面、φ326-0
0.15、凸臺φ100的外圓和環(huán)形內(nèi)壁的加工,并倒角。效率不高,且修磨幾把車刀,浪費加工的輔助時間。
3.刀具材料的選用
車刀車削加工是應(yīng)用最廣的一種刀具,車刀切削部分是在高溫下工作的,并會受到較大的切削力和沖擊;又因該產(chǎn)品是鑄件,所以選用的車刀刀頭材料必須具備有以下基本性能,有較高的硬度、耐磨性和耐熱性;有足夠的強度和韌性。常用的車刀材料一般分為兩大類,有高速鋼和硬質(zhì)合金。高速鋼刀具,韌性好,刃磨快且鋒利,但硬度不高,也不耐高溫,常用于沖擊較大的場合。硬質(zhì)合金刀硬度較高,耐高溫,可承受800℃~1000℃的高溫;但韌性較差,比較脆,不適合用于沖擊較大的場合。硬質(zhì)合金又分為鎢鈷類、鎢鈷鈦類和通用類,是目前應(yīng)用最廣泛的一種刀具材料。常用的車刀按結(jié)構(gòu)分為整體車刀、焊接車刀、機夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀和成型車刀。對于小型企業(yè)或是機械加工小作坊,通常采用焊接式的硬質(zhì)合金車刀。這樣在生產(chǎn)過程中,可以減少崩刀或是磨損的情況,即節(jié)約加工的輔助時間,從而提高生產(chǎn)的效率。
綜合上情況考慮選用焊接式的YG8鎢鈷類硬質(zhì)合金刀加工該鑄件,鎢鈷類硬質(zhì)合金由碳化鎢和金屬鈷組成的硬質(zhì)合金。這類合金是產(chǎn)量最大、用途最廣的一類。用于耐磨零件的牌號,鈷含量可達30%,WC的平均晶??蛇_10μm。隨著鉆含量和WC晶粒尺寸增大,合金的硬度降低,抗彎強度和抗沖擊能力提高。鎢鈷硬質(zhì)合金,可用來切削鑄鐵、有色金屬和非金屬材料,也可用做拉伸模、冷沖模、噴嘴、軋輥、頂錘、量具、刃具等耐磨工具和礦山工具。
4.車刀的切削性能與角度的選擇
車刀有主偏角、副偏角、主后角、副后角、前角和刃傾角6個基本角度。6個基本角度的選擇非常關(guān)鍵,會影響刀具的壽命、加工的效率和表面的質(zhì)量。主偏角影響刀尖部分的強度與散熱情況,影響切削分力的大小,車削鑄件材料應(yīng)選擇較小的主偏角。副偏角不能太大,否則會使背向力增大,故車削鑄件材料選擇較小的副偏角。后角可以減少車刀的主后刀面與工件過渡表面間的摩擦,它能配合調(diào)整切削刃的鋒利程度和刀尖的強度。為了使刀具有足夠的強度,車削鑄件材料選擇較小的后角。前角的大小影響刀具的鋒利程度和強度,故車削鑄件材料選擇較小的前角。
5.修磨車刀,實現(xiàn)車刀多功能效果
正確地選取刀具可縮短加工周期,提高企業(yè)的效益。對于小型企業(yè)或是機械加工小作坊,更多的還是采用刃磨的刀具,可以降低成本,但這對車工也是一個考驗,如何在磨刀這項輔助加工的工作上,節(jié)約時間是需考慮的問題之一,車工必須在選用刀具和刃磨刀具上下功夫??偠灾毒咝弈r間和切削時間越短,生產(chǎn)率越高?!澳サ恫徽`砍柴功,三分技術(shù),七分刀具”,本人通過分析和研究,并根據(jù)現(xiàn)有的客觀條件。從刀具的材料、形狀和角度等方面考率,解決降低成本和勞動強度的問題,從而獲得高效益。
刃磨一把焊接式Y(jié)G8的硬質(zhì)合金車刀如圖2(b)所示,可以完成把三把焊接式Y(jié)G8的硬質(zhì)合金車刀如圖2(a)完成的如圖1帶輪所示的粗、精車端面、φ326-0
0.15、凸臺φ100的外圓和環(huán)形內(nèi)壁的加工。
刀具磨損后只需要修磨一把車刀,即可以繼續(xù)加工,減少磨刀和換刀時間,大大提高了生產(chǎn)效率,從每天30件提高到40件。
6.注意事項
刀具材料的選用要合適,因為該產(chǎn)品是鑄件,需要選用韌性好,強度高,不怕沖擊的刀具加工。
刀具的角度要合適,尤其是后角。切削過程中,要考慮延長刀具的壽命。
由于該產(chǎn)品是鑄件且尺寸較大,故刀具和工件必須要裝夾牢固,以免飛出傷人,以達到安全文明生產(chǎn)。
結(jié)語
此次課題的研究是2015年本人在廣州市賽思達機械設(shè)備有限公司,參加社會實踐活動中,該企業(yè)烤箱產(chǎn)品中的一個零件(帶輪)實際生產(chǎn)的例子,經(jīng)實踐證明,以上車刀一刀多用的方法,能很好地解決生產(chǎn)帶輪時,減少磨刀時間和換刀時間問題,達到零件圖的要求。車刀多功能不但減少加工中的輔助時間,還降低了操作者的勞動強度,從而降低成本,提高效益。
參考文獻
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