巧用三角函数，轻松实现车削加工中精确微量吃深

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巧妙利用三角函数实现微强度

在车削加工中，经常加工内外圆精度等级为二级以上的工件。由于切削热、工件与刀具之间的摩擦造成刀具磨损以及方刀柄重复定位精度等多种原因，导致质量难以保证。为了解决精确微进刀深度的问题，在车削加工时，我们根据需要利用三角形对边与斜边的关系，将纵向小刀架移动一定的角度，从而可以精确地实现微进刀深度的加工。微动车刀的横向深度值。目的是节省人工和时间，保证产品质量，提高工作效率。

一般C620车床刀架的刻度值为每格0.05mm。如果要得到0.005mm的横向深度值，查正弦三角函数表：

sinα＝0.005/0.05＝0.1α＝5°44′

因此，只要刀架移动到5°44′，刀架纵向每移动一格，车刀横向移动的最小深度可达0.005mm。

02

反转车削技术应用的三个实例

长期的生产实践证明，在具体的车削加工中，采用逆向切削技术可以取得良好的效果。目前的例子如下：

(1) 反切螺纹材质为马氏体不锈钢零件

加工螺距为1.25、1.75mm的内外螺纹工件时，由于车床丝杠的螺距被工件的螺距除掉，所以得到的值是取之不尽用之不竭的值。如果采用抬起联接螺母手柄并缩回刀具的方法来加工螺纹，常常会出现随机屈曲。普通车床一般没有屈曲盘装置，自制一套屈曲盘相当费时。因此，在加工此类螺纹时，螺距、螺纹时，常常会出现这样的情况。采用的方法是低速车削。由于高速拾取时退刀来不及，生产效率低。车削时易产生啃刀，表面粗糙度较差，特别是加工1Crl3、2Crl3等马氏体不锈钢材料时。低速切削时，咬刀现象更为突出。在加工实践中创造的反向装刀、反向切削、相反切削方向的“三反向”切削方法，可以达到良好的综合切削效果，因为这种方法可以高速切削螺纹，而且刀具的运动方向是刀具从左向右退出工件，因此不存在高速切削螺纹时刀具无法退出的问题。具体方法如下：

车削外螺纹时，磨削类似的内螺纹车刀（图1）；

车削内螺纹时，磨削反向内螺纹车刀（图2）。

加工前，将反转摩擦盘主轴稍微拧紧，以保证反转时的转速。

对准螺纹铣刀，关闭开闭螺母，开始低速正向旋转，走到空槽处，然后进入螺纹车刀至适当的切削深度，然后反向旋转。此时车刀从左向右高速旋转。将刀具向右移动，这样经过几次切削后，就可以加工出表面粗糙度好、精度高的螺纹。

(2)反向滚花

传统的正转滚花工艺中，铁屑、碎屑等很容易进入工件与滚花刀之间的空间，使工件受力过大，出现乱捆花纹、压碎花纹或重影等现象。

如果采用车床主轴水平旋转和反向滚花的新操作方法，可以有效防止平行车削操作中带来的弊端，并获得良好的综合效果。

(3)内外锥管螺纹的反向车削

在车削精度要求不高、批量较小的内外锥管螺纹时，可以直接采用反向切削和反向装刀的新操作方法，无需使用模板装置，边切削边保持切削。手动侧拍刀（车削外锥管螺纹时从左向右，侧拍刀很容易控制切片刀深度从大直径到小直径）的原因是，有切刀时预压。

这种新型逆向操作技术在车削技术中的应用范围越来越广泛，可以根据各种具体情况灵活应用。

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钻小孔的新操作方法和刀具创新

在车削加工中，钻小于0.6mm的孔时，由于钻头直径小，刚性差，无法提高切削速度。工件材料为耐热合金和不锈钢，具有较高的切削阻力。因此，在钻孔时，如果采用机械传动进给方式，钻头很容易折断。这里介绍一种简单有效的工具和手动送料方法。

首先，将原来的钻夹头修改为直柄浮动式。工作时，只需将小钻头夹在浮动钻夹头上即可顺利钻孔。由于钻头后部有直柄和滑动配合，因此可以在拉拔器中自由移动。钻小孔时，用手轻轻握住钻夹头，即可实现手动微进给，快速钻出小孔。保质保量，延长小钻头的使用寿命。改装后的多用钻夹头还可用于小直径内螺纹攻丝、铰孔等（如钻较大孔，可在拉拔套与直柄之间插入限位销）见图3 。

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深孔加工防震

在深孔加工中，由于孔径较小，镗刀柄细长，在车削孔径Φ30~50mm、深度1000mm左右的深孔零件时，不可避免地会产生振动。为了防止刀柄振动，最简单有效的方法是在杆体上附有两个支撑件（由布、胶木等材料制成），其尺寸与孔径完全相同。切割过程中，由于夹布的电木块作为定位支撑，刀杆不易振动，可加工出高质量的深孔零件。

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小型中心钻的破损预防

车削加工时，钻小于Φ1.5mm的中心孔时，中心钻极易折断。防止破损的一个简单而有效的方法是，在钻中心孔时不要锁紧尾座，这样利用尾座的自重与机床床身之间产生的摩擦力来钻中心孔。当切削阻力过大时，尾座会自行后退，从而保护中心钻。

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车削薄壁工件的冲击保护

薄壁工件车削过程中，由于工件刚性差，常常会出现振动；尤其是车削不锈钢和耐热合金时，振动更为突出，工件表面粗糙度极差，刀具使用寿命缩短。下面介绍一些生产中最简单的防震方法。

(1)车削不锈钢空心细管工件外圆时，可用锯末填满孔并严密堵住。在工件两端同时放上包布的电木塞，然后将刀架上的支撑爪更换为用覆盖有电木材料的支撑瓜，并在转动不锈钢空心细杆之前校正所需的弧度。这种简单的方法可以有效防止空心细长杆在切割过程中的振动和变形。

（2）车削耐热（高镍铬）合金薄壁工件内孔时，由于工件刚性差，刀杆细长，切削过程中产生严重共振，极易产生严重共振。损坏工具并产生废品。若在工件外圆包裹橡胶条、海绵等减震材料，可有效达到防震效果。

(3)车削耐热合金薄壁套筒工件外圆时，由于耐热合金切削阻力大等综合因素，切削时容易产生振动和变形。如果在工件孔等处塞入橡胶或棉花，然后采用两端夹紧的夹紧方式，可有效防止切削时的振动和工件变形，并能加工出高质量的薄壁套筒工件。

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附加防震工具

由于细长轴类工件刚性差，多槽切削时容易产生振动，导致工件表面粗糙度差，损坏刀具。自制一套附加防振刀具，可以有效解决细长零件切槽时的振动问题（见图10）。

工作前，将自制的附加防震工具安装在方形刀架上合适的位置。然后将所需的沟槽车刀安装在方刀架上，调整好距离和弹簧的压缩量，就可以开始作业了。当车刀切入工件时，附加的防震刀具同时压在工件表面上，提供良好的防震作用。影响。

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难加工材料的珩磨精加工

当我们精车削高温合金、淬火钢等难加工材料时，要求工件的表面粗糙度达到Ra0.20~0.05μm，尺寸精度也较高。最终精加工操作通常在磨床上进行。

自己制作一套简单的珩磨工具和珩磨轮，用车床上珩磨代替精磨工艺，达到更好的经济效果。

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快速装卸主轴

在车削加工中，我们经常会遇到各种类型的外圆精车和倒导向锥角的轴承套件。由于批量较大，加工过程中需要装卸。换刀的辅助时间比切削时间长，影响生产效率。低的。下面介绍的快速装卸心轴和单刃多刃（硬质合金）车刀，在加工各种轴承套类零件时，可以节省辅助时间，保证产品质量。制造方法如下。

制作简易小锥度芯棒的原理是在芯棒后部采用0.02mm的小锥度。轴承安装后，通过摩擦将零件紧固在心轴上，然后用单刃多刃车刀车削表面。倒圆后，将锥角倒转至15°，然后停下来，用扳手快速有效地弹出零件，见图14。

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淬硬钢零件的车削

(1) 车削淬火钢零件的关键实例之一

①高速钢W18Cr4V淬硬拉刀的重建与再生（断裂后修复）

②国产非标螺纹塞规（淬火五金件）

③ 淬火五金件和喷涂件的车削

④ 淬硬光滑塞规的车削

⑤ 采用高速钢刀具改造的螺纹压延丝锥

对于上述生产中遇到的硬质合金和各种难加工材料零件，选择合适的刀具材料和切削用量、刀具几何角度和操作方法，可以取得良好的综合经济效果。例如，方口拉刀破损后进行再生，如果再次投入生产制造方口拉刀，不仅制造周期长，而且成本高。我们采用硬质合金YM052等刀片，将原拉刀断根处的刀尖磨成负前角r。 =-6°~-8°，用油石仔细打磨后即可车削切削刃。切削速度V=10~15m/min。车外圆后，切一个空槽，最后车螺纹（分为粗车和精车），粗车后必须重新刃磨刀具，然后才能精加工外螺纹，然后准备一段内螺纹连接横拉杆，连接好后修整。一把破损报废的方形拉刀，通过车削修复，焕然一新。

(2) 车削硬质合金所用刀具材料的选择

①YM052、YM053、YT05等新牌号硬质合金刀片一般切削速度在18m/min以下，工件表面粗糙度可达Ra1.6~0.80μm。

②立方氮化硼刀具FD可加工各种淬火钢及喷涂件，切削速度可达100m/min，表面粗糙度可达Ra0.80~0.20μm。国有首都机械厂和贵州第六砂轮厂生产的复合立方氮化硼刀具DCS-F也具有这一性能。加工效果比硬质合金差（但强度不如硬质合金，穿透深度较小，价格比硬质合金贵，使用时刀头容易损坏不当）。

⑨陶瓷刀具切削速度为40-60m/min，强度较差。

以上各种刀具在车削淬火零件时各有特点，应根据车削不同材料、不同硬度等具体情况进行选择。

(3)不同材质和刀具性能的淬火钢零件类型的选择

不同材质的淬火钢零件在相同硬度下对刀具性能的要求完全不同，可分为以下三类；

①高合金钢：是指合金元素总含量超过10%的工具钢和模具钢（主要是各种高速钢）。

②合金钢：指合金元素含量为2%～9%的工具钢和模具钢，如9SiCr、CrWMn和高强度合金结构钢。

③碳素钢：包括各种碳素工具钢和渗碳钢如T8、T10、15号钢或20号钢渗碳钢等。

对于碳钢来说，淬火后加工时的组织为回火马氏体和少量碳化物。硬度为HV800~1000，比硬质合金中的WC、TiC和陶瓷刀具中的A12D3更硬。低得多，此外，其热硬度比不含合金元素的马氏体低，一般不超过200℃。

随着钢中合金元素含量的增加，钢淬火回火后的碳化物含量也增加，且碳化物的类型变得相当复杂。以高速钢为例，淬火回火后显微组织中碳化物含量可达10-15%（体积比）并含有MC、M2C、M6、M3、2C等类型碳化物，其中VC硬度高（HV2800），远高于一般刀具材料中硬点相的硬度。另外，由于大量合金元素的存在，含有多种合金元素的马氏体的热硬度可提高到600℃左右。因此，宏观硬度相同的淬火钢的切削加工性也不一样，而且差别很大。在车削淬火钢零件之前，分析它们属于哪种类型。一类，通过掌握其特点，选择合适的刀具材料、切削量和刀具几何角度，可以顺利完成淬火钢零件的车削。