趙軍孝

（許昌煙草機(jī)械有限責(zé)任公司，河南 許昌461000）

圓弧加工是機(jī)械加工中經(jīng)常遇到的一種結(jié)構(gòu)形式，在機(jī)械加工中主要以刀具接觸式的機(jī)械加工為主要的加工形式。刀具作為機(jī)械加工中的重要工具對(duì)于圓弧機(jī)械加工的加工質(zhì)量與加工效率有著極為重要的影響。刨床磨削成型圓弧刀應(yīng)用于圓弧加工時(shí)存在著加工質(zhì)量低、耗時(shí)較長(zhǎng)的缺陷，而標(biāo)準(zhǔn)外圓弧銑刀在加工圓弧時(shí)存在著范圍限制，為提高圓弧加工的加工效率和加工質(zhì)量，改制了一種外圓弧刀具，從而有效的提升了圓弧加工的加工效率，并避免了應(yīng)用刨床磨削成型圓弧刀進(jìn)行圓弧加工時(shí)所存在的振紋缺陷。

1 應(yīng)用成型圓弧刀進(jìn)行圓弧加工時(shí)所存在的缺陷

機(jī)械加工中經(jīng)常遇到如圖1 所示外圓弧面的加工，這種外圓弧面加工不論是對(duì)型面精度和位置精度有要求較高。在采用刨床磨削成型圓弧刀作為主刀具進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，存在著用時(shí)較長(zhǎng)且加工完成后外圓弧面有振紋的缺陷。

標(biāo)準(zhǔn)外圓弧銑刀其結(jié)構(gòu)形式如圖1 所示, 外圓弧銑刀上用于切削的刀具部分圓弧弧度都相一致，應(yīng)用外圓弧銑刀對(duì)直角、銳角相交處的圓弧進(jìn)行外圓弧加工時(shí)比較方便,且加工效率和加工精度都較高. 但是在圖1 中所所示的R15 相接處的直線夾角為鈍角（115°），在應(yīng)用外圓弧銑刀進(jìn)行外圓弧加工時(shí)加工中切削刃與斜邊會(huì)有干涉。如圖1 中所示陰影部分。

為避免在外圓弧面加工時(shí)再次出現(xiàn)上述缺陷，提高外圓弧面的加工質(zhì)量更改了加工刀具的結(jié)構(gòu)形式與相關(guān)參數(shù)，從而形成新型刀具。將改制的外圓弧成型刀具應(yīng)用在在立式銑床上進(jìn)行外圓弧加工時(shí)，成功的完成此類(lèi)零件的加工，不論是外圓弧零件的加工效率還是加工質(zhì)量都有著極大的提高。

圖1 應(yīng)用成型圓弧刀進(jìn)行圓弧加工時(shí)所存在的缺陷

根據(jù)上述分析,為加工非標(biāo)準(zhǔn)圓角,可以通過(guò)對(duì)外圓弧銑刀進(jìn)行一定的改制, 根據(jù)所需要加工的外圓弧的參數(shù)磨出相應(yīng)的圓弧刃部分，修去外圓弧銑刀加工中所存在的干涉部分，即可以加工出所需要的非標(biāo)外圓弧面。

2 外圓弧刀的磨削修改

結(jié)合加工所需在新的外圓弧刀的磨削制備上將以滿足R15外圓弧角的加工所需進(jìn)行外圓弧刀的制備。由于外圓弧較大，標(biāo)準(zhǔn)的外圓弧刀刀加工時(shí)將會(huì)產(chǎn)生一定的干涉從而影響外圓弧的加工效果。改制外圓弧刀用以滿足加工所需。

新制備的外圓弧刀將選用直徑為φ34 鉆頭進(jìn)行改制，由于鉆頭自身僅具有2 個(gè)切削刃，加工較為方便，加之鉆頭的材質(zhì)較易磨削，因此選用直徑為φ34 鉆頭進(jìn)行外圓弧刀改制時(shí)效率和經(jīng)濟(jì)性都較高。具有較高的可操作性和實(shí)用性。

在對(duì)鉆頭進(jìn)行磨削加工時(shí)首先使用磨削砂輪將鉆頭切削刃的一半磨削成45°，待到磨削完成后檢查磨削效果，將磨削偏差控制在一定的誤差范圍內(nèi)。而后在此基礎(chǔ)上將鉆頭的切削刃磨成R15 圓弧刃，完成對(duì)于外圓弧刀的粗磨，在大致磨削完成后使用精銑砂輪對(duì)外圓弧刀進(jìn)行精細(xì)磨。對(duì)于鉆頭的另一半則將其磨削成過(guò)渡曲線，鉆頭另一半的切削刃磨削時(shí)需要注意確保過(guò)度曲線在圓弧刃旋轉(zhuǎn)軌跡以?xún)?nèi)，用以避免外圓弧刀在加工過(guò)程中產(chǎn)生干涉。新制備的外圓弧刀如圖2 所示。綠色部分為圓弧刃及其旋轉(zhuǎn)軌跡，注意圓弧刃的最低點(diǎn)A 點(diǎn)不能過(guò)刀具的旋轉(zhuǎn)中心。圖2 右側(cè)部分是實(shí)際磨制成型的外圓弧刀。外圓弧刀進(jìn)行加工時(shí)平放工件裝夾，改制后的外圓弧刀加工將以鉆頭為基材，利用裝夾夾具及相應(yīng)的砂輪進(jìn)行磨削加工，成功加工出加工所需的R15 圓弧面外圓弧刀，僅用時(shí)約二十分鐘。所制備出的外圓弧刀完全滿足機(jī)械加工的需要。

圖2 新型外圓弧刀

3 外圓弧刀磨削加工時(shí)所需要注意的要點(diǎn)

3.1 磨削前的準(zhǔn)備工作

對(duì)圓弧砂輪進(jìn)行相應(yīng)的修磨，新制備的外圓弧刀R 圓弧將在外圓磨床上使用成形磨削法進(jìn)行加工，外圓弧刀圓弧半徑精度將主要依靠圓弧砂輪的圓弧修整精度進(jìn)行保證。良好的砂輪精度是外圓弧刀磨削制備精度的重要保證。磨削砂輪的修磨將采用金剛石筆進(jìn)行，應(yīng)選用單晶或是聚晶的金剛石顆粒，經(jīng)銅焊接而成的金剛石筆。焊接時(shí)應(yīng)保證金剛石一個(gè)尖端朝外部以便于修整砂輪能夠修整出一個(gè)尖銳的銳角，提高砂輪的修整精度。將修整好后的金剛石筆固定在調(diào)整支架上，待到調(diào)整好距離后對(duì)金剛石筆進(jìn)行固定。

將固定好的金剛石筆及其支架安裝在外圓磨主軸上，金剛石筆支架與工作臺(tái)整體呈豎直狀態(tài)。在修整砂輪時(shí)控制金剛石筆與砂輪的相對(duì)位置，通過(guò)對(duì)支架進(jìn)行調(diào)整完成對(duì)于砂輪的修整。需要注意的是，調(diào)整支架的過(guò)程中需要平穩(wěn)、均勻的進(jìn)行振動(dòng)，確保修整后的砂輪表面圓弧滿足需求，且表面平整。

在完成對(duì)于砂輪的修整后，需要注意做好鉆頭的選取。選取的鉆頭需要進(jìn)行硬度檢測(cè)，確保鉆頭的硬度和各項(xiàng)尺寸都滿足要求。避免因材質(zhì)問(wèn)題影響外圓弧刀的制備效果。

3.2 外圓弧刀的磨削加工注意要點(diǎn)

在完成了圓弧砂輪的制備后，既可開(kāi)始完成外圓弧刀的制備。磨削過(guò)程中需要?jiǎng)蛩倏拷@頭，首先進(jìn)行粗磨，待到磨削到一定的深度后進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，確保粗磨符合要求。而后使用砂輪進(jìn)行精磨，磨削過(guò)程中采用乳化液進(jìn)行冷卻，并注意控制圓弧砂輪的進(jìn)給速度，最大限度的保證鉆頭外圓弧刀的磨削精度。

3.3 外圓弧刀的后續(xù)處理

在完成了對(duì)于外圓弧刀的磨削加工后，需要對(duì)磨削完成的外圓弧刀進(jìn)行一定的后續(xù)處理，通過(guò)對(duì)外圓弧刀刀刃處進(jìn)行滲碳、滲氮處理，增強(qiáng)外圓弧刀刀刃的硬度和韌性，使其在外圓弧的切削加工時(shí)具有良好的性能。

外圓弧加工是機(jī)械加工中經(jīng)常遇見(jiàn)的一種加工結(jié)構(gòu)，做好外圓弧的加工對(duì)于提高工件的加工質(zhì)量與加工效率是十分重要且必要的。標(biāo)準(zhǔn)的外圓弧刀在應(yīng)對(duì)一些特殊尺寸的外圓弧時(shí)將存在一些問(wèn)題，由于標(biāo)準(zhǔn)外圓弧刀的參數(shù)限制致使其在進(jìn)行外圓弧加工時(shí)容易出現(xiàn)干涉問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，以便在外圓弧加工時(shí)能夠取得良好的外圓弧加工效果，可以通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)外圓弧刀進(jìn)行一定的改制，通過(guò)重新設(shè)定外圓弧刀的參數(shù)并制備，制造出一種符合施加機(jī)械加工所需的外圓弧刀。本文在分析標(biāo)準(zhǔn)外圓弧刀所存在的一些不足的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好外圓弧刀的改制進(jìn)行了分些介紹，并就外圓弧刀改制過(guò)程中所需要注意的一些問(wèn)題進(jìn)行了分析討論。以鉆頭為主體對(duì)新型外圓弧刀進(jìn)行了試制，新型外圓弧刀制備在采用圓弧砂輪磨削時(shí)耗時(shí)較短且磨削效果較好。完全滿足了外圓弧加工所需，不僅加工耗時(shí)較少且加工后的外圓弧面加工精度較高。