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2020年10月06日

美日车刀研磨机磨车刀技巧

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车工是金属切削加工中的一项重要工种。常言道:“三分手艺,七分刀法”,一个好的车工,能根据切削条件的不同,磨削出具有合理几何角度的刀片,是切削加工中的关键,可以降低成本,提高生产效率。以下以90°钢件粗车刀(YT15)为例,介绍了手工刃磨的一般程序、方法及注意事项。

磨光后隙角
氧化铝砂轮首先磨去车刀前后的焊渣,然后将车刀底面磨平,然后在车刀主、副后刀面下部分别磨出一个比后角大2~3°的后隙角,它的作用是减小后刀面的刃磨面积,使其易于刃磨和磨光。打磨时,车刀要向左右缓慢移动,使砂轮磨损均匀;打磨到硬质合金刀片时,结束打磨,并将打磨后的砂轮向上移动成圆弧状。

粗磨主副角。
后角的作用是减少后刀面与工件之间的摩擦,减少后刀面的磨损,改善加工表面质量,提高刀具耐用性,并配合前角调节刀刃及刀头部分的锋利程度、强度及散热量。
用绿碳化硅砂轮粗磨车刀主后角和副后角。粗磨机主后角和副后角一般为6~8°,刃磨方法是将车刀上磨光的后隙面靠在砂轮的外圆上,其位置靠近砂轮的水平中心线,然后使刃磨位置逐渐靠近刀口,并作左右移动。粗磨主后角时,应同时将主偏角和主后角磨出,当砂轮磨到主刀刃时,就结束了。但在粗磨副后角时,还应同时将副偏角6~8°磨出,磨到刀尖即可,此时的副切削刃已基本磨出。

磨损槽
在车削塑性金属中,断屑是一个突出问题。如果切屑连绵不断地缠绕在车刀或工件上,不仅会影响正常的车削加工,还会拉毛已加工的表面,甚至发生事故。刀面上磨削出断屑槽的目的是当切屑通过断屑槽时,使切屑产生内应力,强迫其变形折断。使用碳化硅绿砂轮刃磨断屑槽。切削刃的磨削方法是在砂轮的左右两侧进行切削刃,为保证切削刃的质量,应分粗磨和精磨两道工序进行。在粗加工过程中,要注意以下问题:
1、首先修整砂轮,将砂轮的左右两个边角修整成较小的圆角刃磨的起始位置应该与刀尖和主切削刃保持一段距离,一般可以使砂轮的起始位置与刀尖的距离等于切屑槽长的一半,与主切削刃的距离等于切屑槽长的一半。

2、保证车刀片前角的价值。
车刀片应转过一个角度,使刀片的底面与砂轮的侧面角成与前角值近似的夹角。要注意断屑槽上断屑槽的位置,对于平行的断屑槽要求与主切削刃平行,在刃磨时,主切削刃应与砂轮侧面平行,在外斜式和内斜式断屑槽要求与主切削刃成一定角度,在刃磨时,主切削刃也应与砂轮侧面成一定角度。

3、刃磨时用力不可过猛。
车刀应沿刀杆方向作上下缓慢的运动,刀尖应始终位于砂轮中心至主刀刃的垂直线的前方,否则常常会使断屑槽前缘容易磨损。断屑槽不可向主切削刃上磨损,更不能将主切削刃向下磨损,当断屑槽粗磨成形时,它与主切削刃之间的距离要接近走刀的数量值,要保持磨负倒棱的刃口厚度。

4、要反复检查磨出的断屑槽的形状、位置和前角大小。
断屑槽形基本磨出,准备结束粗磨时,车刀上下移动要慢一些,当砂轮位于断屑槽尾部时,宜将车刀再次退出。

断屑槽粗磨完成后,就可进行精磨。在精磨过程中,除车刀刃磨位置应尽可能与粗磨位置一致外,还应特别注意砂轮修整要正确,即:砂轮上刃磨部位应修整成符合断屑槽要求的形状,车刀刃磨上移应稍慢,用力要均匀,略小。断屑槽在尺寸、位置符合要求,表面粗糙度较好的情况下,可完成精磨。
研磨倒棱
为提高主切削刃的强度,改善其受力和散热状况,常在车刀主切削刃上磨出负倒棱。负倒棱角一般在-5°~-10°之间,倒棱角的宽度b是刀片宽度的0.5~0.8倍,即b=(0.5~0.8)f负倒棱刃磨方法是使用一种绿色化碳化硅砂轮,车刀需要转过两个角度,使刀杆的底面与砂轮的垂直方向成一夹角,与水平方向成一夹角,与负倒棱斜角的角度成一夹角。刃磨时要稍微用力,车刀要沿主刃的方向作适当左右缓慢的运动。在负倒棱磨出后与断屑槽接合,就完成了刃磨,否则,就会影响到断屑槽的形状、尺寸,或者影响到下一个刃磨工序。为确保刀刃质量,最好采用直磨的方法。

精磨主副角。
选择杯型的绿色碳化硅砂轮或钻石轮。磨削前对砂轮进行修整,使其转动平稳。当对后角进行精磨时,首先要调整角度挡板,使其上翘的角度与后角相等,然后将车刀放在上部,使主切刀刃轻靠在砂轮的端面上进行刃磨。车刀也应沿主切削刃的方向做左右运动,以便受热均匀不会产生裂纹。
主切刃口均磨出且无锯齿形缺口时,需检查负倒棱宽度是否符合要求。如果不符合就需要继续刃磨,此时若刃磨面积太大,可以把后间隙角磨掉一些,直到反倒棱符合要求。磨削副后角时,除斜挡板上翘起的角度等于副后角值的情况下,刀位应使主切削刃与砂轮端面的垂线成一个等于副后角值的夹角,其余的都与磨削副后角值相同。将切削副刃全部磨出即可完成刃磨。

磨削转换刃
转折性刀刃可分为直线形转折性和圆弧形转折性刀刃,直线形转折性刀刃的偏角约为主偏角的一半,其长度为0.5mm~2mm,刃磨方法是将转折性刀刃与转折性刀刃后的角值相等,然后将车刀置于上部,按转折性刀刃的形状进行刃磨。在要求刃磨直线型过渡刃时,车刀主切削刃应与砂轮端面成角度,其大小相当于主偏角的一半,再用很小的力将刀尖缓慢推进砂轮。在磨削过程中,只要刀刃长度满足要求(一般为切削深度的1/3~1/4左右),就可以完成刃磨。在需要磨圆弧形过渡刃时,车刀尖端和砂轮端面应稍有接触,刀杆基本上是以刀尖为圆心,在主切削刃和副切削刃和砂轮端面之间的夹角约等于15°的范围内,缓慢均匀地转动,此时用力要轻,推进要慢。在磨刃时,当刀尖的圆角满足刀尖圆弧半径的要求时,就可以完成刃磨。
为提高直线过渡刃的强度,一般在刃磨后,还需要用油石修磨,使其上有负倒棱;而油石修磨的过渡刃与主切削刃和副切削刃的角交角为0.1~0.3mm,一般为R0.1~0.3mm。汽车用车刀具需要修光刃时,油石修磨应放在修光刃之后。当车刀为圆弧型过渡刃时,如需修刃时,应先将修刃磨光,然后将圆弧型过渡刃磨光。

磨光刃口
切削刃的角度为零,切削刃的长度应该比切削刃的长度略大,即l=1.2~1.5f。刃磨的方法是将角度导板翘起的角度相当于后角值(如修光刃的后角有特殊要求时,角度导板应翘起等角),将车刀放在上部,使主切削刃垂直于砂轮端面,用最轻微的力沿与砂轮端面垂直的方向,缓慢地将刀杆推磨刃。磨削出的修光刃宽度符合要求后,就可以完成刃磨。如果需要磨削出的修光刃较宽,则修光刃在磨削时可以左右适当移动刀杆,但要特别注意修光刃必须磨平,不能成圆弧。
刀片磨削注意事项
全新砂轮必须严格检查,保证无裂纹,才能开始磨刃。磨削速度一般为25~35米/秒,如果磨削速度过高会造成磨削伤人事故,过低会影响磨削质量。
磨粒必须装夹牢固,运转平稳,尤其是精磨磨粒。选材必须依据车刀的材质,否则就无法达到刃磨效果。转角导向板必须平直,且旋转角度正确。
切削压力不能过大,切削过程中不能将车刀放在水中冷却,以免刀片突然收缩而破裂;高速钢切削高速钢切削时,需要随时用水冷却,以避免刀刃退火。砂轮转子的旋转方向应由刀刃向刀体方向,否则会造成刀口锯齿状缺口。
刀片磨削时应尽量避免正对着砂轮,最好站在砂轮的侧面。
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