密封槽成型刀在数控机床上的应用.pdf

密 封 槽 成 型 刀 在 数 控 机 床 上 的 应 用 刘 莹 （中航工业哈尔滨轴承有限公司 研发中心，黑龙江 哈尔滨 150036） 摘 要针对在数控机床上用硬质合金刀具加工密封槽无法满足图纸要求的问题，提出了用成型刀具加工的 方法，既保证了加工质量又提高了效率。 关键词数控机床；硬质合金刀具；成型刀；密封槽 中图分类号TG519.1, TG712 文献标识码B 文章编码1672- 4582201104-0021- 02 1 前言 用普通专用车床加工套圈密封槽时，如果密 封槽需要二次以上车削，则需要多次装夹工件， 导致设计基准与加工基准不统一。另外，安装误 差也影响加工精度，并使加工效率较低。为此研 究在数控机床上加工密封槽。 2 数控机床加工密封槽存在的问题 从图１可看出,刀宽尺寸为1.40.04mm； 如果用数控机床的车刀车削密封槽，无论是刀 具的强度还是刚度都满足不了。另外R0.3mm、 R0.7mm加工后测量也较为困难。刀具磨损及损 坏后需要重新测量R尺寸，而且数控机床编程时 也较为繁琐。在数控机床上应用成型刀加工此种 密封槽特别适用，因为成型刀适合加工形状比较 复杂的形状。成型刀具的形状采取放大图样磨削 形成，尺寸非常准确，加工的工件尺寸也非常准 Application of ing knifefor seal groove in CNC machinetools LiuYing BearingR carbide cutting tools;ing knife; sealing groove 确，因此成型刀能保证密封槽的尺寸及形状符合 产品要求。从加工到测量都比较简单有利于效率 提高。 3 使用方法 3.1 刀具材料的选择 如果选用高速钢，虽然便于刀具加工、韧性 好、耐冲击，但切削速度最高达0.5m/s，刀具寿 命不如硬质合金。因加工机床采用的是数控机 床，机床主轴运转平稳，往复运动平稳无爬行现 象，不影响硬质合金刀具正常使用，为此采用硬 质合金材料，有利于加工效率提高。 3.2 刀具结构的选择 从既满足使用要求又降低刀具成本考虑，决 定采用焊接式圆柄成型刀。刀具的加工体采用回 转体，刀具磨损时只需将前刀面刃磨即可。可增 加刀具的使用次数。刀具切削部分用硬质合金， 其余部分采用45号钢。对刀体进行热处理，增加 刀体的强度、刚性、硬度及耐磨性，确保刀具使 用中重复换刀的准确性，也有利于刀具安装。刀 具结构见图 。 收稿日期 作者简介 56 刘 莹（3 ），女，工程师（下转第页） 第 32 卷 第 4 期 2 0 1 1 年 12 月 Vol.32 No.4 Dec. 201 1 哈 尔 滨 轴 承 JOURNALOFHARBINBEARING 2 2011- 0 - 1 . 197 -.40 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 40 1 2 H 0.05 1.4 0.04 2.02 R0.3 R0.7 5 45 1. 套圈 2. 成型刀 图 1 某型号轴承密封槽 12 1. 刀体 2. 合金刀片 图 2 刀具结构示意图 3.3 刀具角度的选择 刀具 前角 γ 取 10 11， 后角 α 取 1112。 刀具前角γ 是根据经验选取，后角的形成 是靠刀具的中心比工件中心高一定的距离 得到 的，如图３所示。如果刀具中心与工件中心一 致，那么刀具的圆弧与工件的圆弧就相切，刀具 没有后角不能正常切削工件。所以刀具的中心必 须比工件的中心高才能保证刀具能切削工件。为 此设计刀夹时需要充分考虑到这一点，见图４。 从图３中看出，具体设计时考虑h尺寸，要 保证其精度要求。使用时先将工件的中心高找出 1 2 h 3 4 5 6 7 1.夹爪 2.工件 3.刀架子 4.紧固螺栓 5.刀夹 6.紧固成型刀螺栓 7.成型刀 图 3 刀具使用示意图 h 1 2 αγ 1. 工件 2. 刀具 图 4 刀具切削位置示意图 后，将成型刀的刀尖对准工件的中心高即可。 4 结束语 成型刀在数控机床上的使用，可实现定位基 准与设计基准重合，非常有利于加工精度的提高 。成型刀能否在数控机床上使用，关键是要掌握 成型刀的切削原理，以便成型刀在数控机床上更 好地发挥作用。设计时要考虑刀具的重复安装精 度。编制程序时要合理安排加工路线，既要避免 成型刀具与已加工面发生干涉，又要尽量保证加 工路程最短以提高加工效率。 （编辑王立新） 1. 刀体 2. 刀板头 3. 定位销 图 2改进后的无心刀板 c M50钢材料，材料淬火硬度是HRC6165，材料 的硬度增加，耐磨性提高，延长了刀板的使用寿 命。刀板头按不同规格可分4-5段分别加工，加工 量减少，缩短了加工周期。刀板头采用凸型结构 与刀体的凹型结构相配合，通过定位销定位，保 证了刀板头与刀体的位置精度。刀板头与刀体采 用胶粘方式相互连接、固定（J- 11胶），其强度 完全可以满足使用要求。组合好的双金属刀板， 经过对工作表面的磨削加工，便可交付使用。 3 结束语 改进后的无形磨床刀板，使用效果良好，既 可满足生产需求，又降低了生产成本；减少了刀 板在使用过程中的更换、安装、调整频率，大大 提高了生产效率，成效显著。 （编辑林小江） （上接第21页） 哈 尔 滨 轴 承 第 32 卷 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m