王慧 郝慧芬

摘 要：改進設計一套機加工刀具替代裝置，選用白條鋼作為刀具材料，該裝置可有效減少機加工教學環(huán)節(jié)中，刀具損耗帶來的經(jīng)濟負擔，還可以鍛煉學生的磨刀技能，使學院教學資源得到合理利用。

關鍵詞：刀具替代裝置；教學資源；白條鋼

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.185

1 引言

金屬切削刀具是切削加工的重要工具。長期的生產(chǎn)實踐表明，刀具是影響切削加工生產(chǎn)率、加工質量與成本的重要因素，特別是在現(xiàn)代制造技術中，刀具的性能對機床性能的發(fā)揮更具有決定性作用。學生在進行機加工實訓時，由于初次使用機床，經(jīng)常會出現(xiàn)操作失誤、進給量選擇不合理而打刀，這導致實訓老師在實訓過程中傾向于選擇硬度高、安裝方便、使用方便、價錢昂貴的成型硬質合金刀具。隨著學生數(shù)量的逐年增加，若高職院校的機加工實訓都選擇硬質合金刀的話，學生的實訓成本將很高。其實在實訓過程中根據(jù)加工材料，采用廉價的焊片刀就能滿足實訓任務，但由于焊片刀的硬度不是很高，刀刃容易損壞，需要對刀刃進行打磨，增加了實訓老師的任務量，使得焊片刀在實訓中不能廣泛使用。針對這一現(xiàn)象，基于教學資源的合理應用，本文將在焊片刀的基礎上完成機床刀具替代性研究與設計。

2 機床刀具代替性裝置的研究與設計

2.1 刀具材料的選擇

當前使用的刀具材料分為四大類：工具鋼、硬質合金、陶瓷、超硬刀具材料。目前，機械加工中使用最多的是高速鋼和硬質合金。這兩種材質的刀具耐熱性好，切削效率高，抗彎強度高，焊接與刃磨性好。

現(xiàn)在，《數(shù)控加工》、《機加工實訓》、《數(shù)控編程》等普車、數(shù)控車加工類課程是高職院校機電類、數(shù)控類專業(yè)都開設的，機加工已成為學生必須要掌握的一項基本技能。學生在進行機加工實訓時，會傾向于選擇硬質合金刀具，這種刀具加工速度快、加工質量高、但是價錢昂貴。由于學生初學機加工，經(jīng)常會出現(xiàn)操作失誤、進給量選擇不合理而出現(xiàn)打刀，打刀之后，刀頭損壞，這把刀就不能再使用了。因此，高職院校機加工實訓更傾向于采用焊片刀，焊片刀的柄部及本體采用廉價的碳素工具剛或白條剛，刃部上面有高速鋼涂層。焊片刀的性能也很好，由于硬度不是很高，刀刃容易損壞，但是焊片刀刀刃損壞后可以進行打磨繼續(xù)使用。

2.2 刀架的選擇與改進

目前，市場上使用的車刀架有白鋼車刀架、V型車刀架、數(shù)控車床刀架、切刀盒等。如圖所示：

圖1適用于普通車床；圖2為ISCAR刀架，用在銑床上安裝刀片，常用于左旋或右旋車削，刀片更換需要使用取出器；圖3為白鋼切刀盒，刀盒整體為黑色，材質為合金工具鋼。這幾種刀架的高度在21mm--35mm之間，可裝厚度2mm--6mm、寬度20mm、25mm的任意刀片。這些市場上購買的刀架只是針對固定機床的，改動、使用范圍較小。

因此，設計改進了一種針對本院實訓設備的車床刀架，如圖5所示，該刀架的組成部分如圖6所示，從上至下依次是墊片、白鋼刀、墊片、刀槽，墊片、白鋼刀、墊片、刀槽，根據(jù)白鋼刀的厚度可適當調整墊片的厚度，在刀槽組裝完成后便可以安裝到普通車床最常使用的四工位刀架上，進行加工。

圖7為設計改進的刀架在車床四工位刀架上的安裝圖，根據(jù)工件的位置，調整刀架的位置，利用緊固螺釘進行固定安裝。圖8為安裝好的刀架在進行車削外圓。設計改進后的刀架，制作安裝方便，使用的材料是性價比較高的白條鋼，更適用于高職院校學生實訓使用。

3 教學資源的整合

現(xiàn)在，鉗工實訓是一門實踐基礎課。鉗工實訓，首先要正確的握銼刀，銼削平面時保持銼刀的平直運動是銼削的關鍵，銼削力有水平推力和垂直壓力兩種。銼刀推進時，前手壓力逐漸減小后手壓力大則后小，銼刀推到中間位置時，兩手壓相同，繼續(xù)推進銼刀時，前手壓力逐漸減小后壓力加大。銼刀返回時不施加壓力。

教學資源整合的理念就是將鉗工實訓的打磨技能穿插到機加工實訓中。由于學生經(jīng)驗不足，機加工實訓時讓學生使用刀具材料為白條鋼的焊片刀，這樣在刀刃損壞時可以進行再次打磨使用，讓學生通過打磨白條鋼刀刃來加強鉗工實訓的打磨技能。這樣。學生學到的打磨技能便可以進行實踐應用。繼而實現(xiàn)了兩門課程的教學資源整合。

4 結論

學生在機加工實訓操作時頻繁打刀，以及刀具的日常磨損，增加了我院機加工教學的經(jīng)濟負擔。這套機床刀具裝置采用了價格便宜的材料---白條鋼，結構簡單、通用性強，可以替代目前高價購置的成型刀具，有效的減少了教學資源損耗帶來的經(jīng)濟損失，對實訓中心機加工實訓室設備的綜合利用有著重要的意義。另外，白條鋼刀具在使用一定時間后，需要對刀頭進行重新打磨，這樣還可以加強練習學生磨刀的技能。

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鄂爾多斯職業(yè)學院科研基金項目（EJY1401）

作者簡介：王慧（1985-），女，內蒙古人，碩士研究生，講師，主要從事機電裝備、數(shù)控銑加工方面的研究。