辛德玉
[摘 要]本文针对卡箍头环形钢筋槽加工精度要求高、加工时间长、难度大的实际，设计加工了一套精加工组合刀具，有效地解决了这些问题。本文详细介绍了此刀具的结构、工作原理、车削时的工艺参数，可供加工类似工件时参考。
[关键词]刀具；易操作；效率；质量
中图分类号：TG71 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0011-01
1 以前加工方法
首先在卡箍頭端面上用刀尖划一条参考线，停车后用卡尺测量其数值，计算出T型槽外圈尺寸与参考线之间距离即上刀尺寸，用刀尖划线，再利用中拖板刻度，反出内圈尺寸并划线。然后换T型槽粗车刀具，刀具垂直于工件端面，T型槽深7mm，大拖板与中拖板配合使用，采用分层车削。第一刀，刀具主切削刃从内外圈之间大拖板进刀车削2mm，利用中拖板前后赶刀，两侧面留精加工余量0.8～1mm，两侧面车好后，车刀退回到槽中心位置；第二刀进刀2mm，利用中拖板前后赶刀与第一刀已车好的锥形面平滑对接，两侧面车好后，车刀退回到槽中心位置；第三刀进刀2mm，利用中拖板前后赶刀与第二刀已车好的锥形面平滑对接，两侧面车好后，车刀退回到槽中心位置；第四刀进刀1mm，利用中拖板前后赶刀与前三刀已车好的锥形面平滑对接，槽底车平，退刀，粗车完毕。
换精加工车槽刀。将小拖板旋转23°，精车刀垂直于工件端面，利用大、中、小拖板配合在粗车完的T型槽外圈内侧面对刀，退出小拖板，中拖板上刀0.5mm，摇动小拖板车削，车至槽底退刀，机床打反车，在T型槽内圈外侧面对刀，退出小拖板，中拖板上刀0.5mm，摇动小拖板车削，车至槽底退刀，停车，用样规进行校正检测，通过样规在T型槽内的波动大小来判断工件的加工余量，然后再进行上刀车削，如此反复，正、反车多次车削、测量，直至样规嵌入槽内，完全契合为止。工件精加工大部分时间都用在反、正车及对刀和检测上，单件精加工时间过长，T型槽的加工标准不能得到统一，多次出现返修现象，并且经验不足的年青员工不能独自完成，在生产任务紧的情况下，无法保证按时完成。
2 刀具结构及特点
2.1 刀具结构
1、刀具主体；2、主滑块；3、副滑块；4、微调螺栓；5、弹簧；6、指针；7、锁紧定位螺栓；8、反刀块；9、正刀块
2.1.1 刀具主体主要用于固定主、副滑块，主体上的刻度尺主要作用是确定主、副滑块之间的距离；主滑块用于对刀时的微量调节和确定尺寸；副滑块用于T型槽中心距尺寸大范围调节和确定尺寸；微调螺栓用于对刀时的微量调节；弹簧用于排除微调螺栓与主滑块之间的间隙；指针便于对刀后上刀看标尺的读数；锁紧定位螺丝用于定位锁紧；反刀块用于对工件T型槽内圈外侧面的精加工；正刀块用于对工件T型槽外圈内侧面的精加工。
2.1.2 该刀具整体采用了机夹式结构，其主要结构由九部分组成。其中刀具主体1由45#钢材料调质后铣削而成，刀具主体上加装刻度尺，方便调节反刀块8、正刀块9 之间距离，刀具主体用于刀架上固定，主滑块2、副滑块3也由45#钢材料调质后铣削而成，反刀块固定于主滑块上，正刀块固定于副滑块上，指针6固定于主滑块上，主、副滑块由缩紧定位螺丝7安装在刀具主体内，主、副滑块与刀具主体间隙0.04～0.06mm，弹簧5由微调螺栓4连接在刀具主体和主滑块之间，反、正刀块均采用硬质合金刀具YT15或YT30 ，以适合高速切削。
2.1.3 主、副滑块上各有一个圆形装刀孔，主滑块装刀孔上偏心3mm，副滑块装刀孔下偏心3mm。由于反刀块固定于主滑块上，切削刃朝下，所以装刀孔上偏轴线，正刀块固定于副滑块上，切削刃朝上，所以装刀孔下偏轴线；圆形装刀孔可以微量转动刀块，方便两刀尖对准机床中心高。
2.2 刀具材料
由于刀体要承受车削时切削力对刀体的冲击，为防止变形对刀具主体，主、副滑块进行调质处理，使组合刀具的主要部件强度增加，硬度为36～40HRC。
2.3 刀具特点
钢筋槽精加工组合刀具是由多个部件组合在一个刀体上的，当机床转动时它能对T型槽两内侧表面同时车削，使其一刀成型，以往精车的大部分时间都用在反、正车及对刀和检测上，单件精加工时间过长，现在精加工只需要一次进给即可完成，大大缩短加工时间，减轻了工人的劳动强度。
该组合刀具具有操作简单、使用方便，车削出的工件一致性好、质量高等特点。使用此刀具，对操作手技术水平要求不高，青工也可以独立完成。
由于主、副滑块之间距离可调，因此该刀具可精加工中心距为φ60mm～φ120mm的T型槽。
2.4 刀块的刃磨
为了提高切削效果及延长刀具的使用寿命，刀块刃磨角度分别为：前角γ=8°～10°，后角α=3°～5°副后角α1=4°～6°刃倾角λ=1°～2°，反、正刀块角度基本相同。
2.5 切削参数
为确保T型槽精加工效率及加工精度，使用该刀具精加工时采用主轴转速为n=600～700r/min，进给量为f=0.08～0.12mm/r，吃刀深为αp=0.5～1.0mm。
2.6 工作原理
在机床上用以往的加工方法车削一件尺寸精准的卡箍头，用反、正刀分别对准卡箍头外圈内侧面及内圈外侧面对刀，对刀后退出小拖板至卡箍头端面，中拖板、大拖板不动，记下中拖板和小拖板刻度，这就是卡箍头T型槽精加工后达到的尺寸。
将粗车完的卡箍头夹在卡盘上，把中拖板和小拖板摇到对刀数值上，移动大拖板使两刀尖与卡箍头端面接触，摇动小拖板均匀进给至槽底，精车完毕。由于小拖板已旋转23°，这样精车后T型槽两侧面夹角是46°，可达到图纸要求。
2.7 刀具组合注意事项
由于组合刀具是由多个部件组装而成，安装时一定要把各螺丝锁紧，反、正刀块装在主、副滑块上，刀块不要探出过长，以免精加工时引起颤动。两刀块探出长度要保持一致，使两刀刀刃精加工至槽底不会出现凸台现象。
刀具组合时反、正刀尖之间距离不可小于89mm，便于精加工时对刀。
3 组合刀具的使用
3.1 对刀
根据图纸要求，卡箍头T型槽内、外两加工面的尺寸为89mm。先将反、正两个刀块的高度调节一致，两刀尖对到同一条直线上，分别在主、副滑块上将其锁紧，然后再调节副滑块，根据刀体上的标尺使两刀尖之间的距离在大于89mm的位置上定位锁紧。把机床小拖板旋转23°紧固，将精加工组合刀具卡在刀架上，反、正刀刀尖与待加工工件端面保持平行。调节好组合刀具的高低，与机床轴心线等高，在刀架上锁紧。
3.2 操作
重新装卡一件未加工的工件，车去工件端面的余量，旋转刀架换精加工组合刀具，将中拖板和小拖板摇至刚才对刀的零位，移动大拖板使组合刀具的反、正刀尖与工件端面轻轻接触，端面会划出内、外两个圈（即T型槽内、外圈的标准尺寸），退刀。旋转刀架换粗车切槽刀，刀具的主切削刃在内、外圈的之间的端面对刀，开始粗车（粗车步骤依照以前粗车方法进行）。
3.3 精加工
机床变换转数达600～700r/min，换组合刀具，把中拖板和小拖板定位在刚才对刀的数值上（即零位），移动大拖板使组合刀具的反、正刀尖与工件端面接触，然后均匀地摇动小拖板，刀具会沿导轨方向向前进给，进行精加工车削，直至槽底，精加工完成。首件必须用样规严格检测，如果达到T型槽的技术要求，可直接进行大批量生产，如果样规稍有波动，微调主滑块进行微量调节，直至加工出的工件合格为止，再批量生产。
4 结束语
卡箍头环形钢筋槽精加工组合刀具结构简单，便于制造，精加工只需要一次进给即可完成。使用此刀具对操作手技术水平要求不高，减轻了工人的劳动强度，降低了加工难度，大大缩短了操作时间，提高了生产效率，满足生产需要，使用此刀具车削出的工件一致性好、质量高，该组合刀具大大降低了卡箍头精加工的废品率。
