?

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，為的是滿足用戶機器零件操縱性的特殊明確要求，一些高氣壓、高延展性、高耐腐蝕性的新金屬材料涌現(xiàn)。然而這些新金屬材料的研磨加工，也給金屬研磨的研究提出了新的課題。它們在研磨加工中的突出特征是：氣壓高、加工通氣嚴(yán)重、加工耐酸性差、研磨形變大、研磨力大、研磨環(huán)境溫度高、破損快、斷屑困難等。如高錳金屬材料在研磨中，經(jīng)塑性形變后使葛氏體組織機構(gòu)變?yōu)榧?xì)晶粒的馬氏體組織機構(gòu)，其加工硬度由原來的180～220HBS提高到450～500HBS，加工通氣嚴(yán)重；冷硬層廣度可達(dá)0.3mm以上。除此之外高猛鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為45號鋼的0.25倍，延展性為45號鋼的8倍，不僅研磨力增大，而且使墊圈難于弄斷。從生產(chǎn)加工的現(xiàn)場看，在使用的可Avold車床中，因車床幾何模塊優(yōu)先選擇不合理，且排屑和斷屑掌控不好，在強而有力銑床時導(dǎo)致經(jīng)常性打刀和崩刃。除此之外，吃刀廣度大時，導(dǎo)致徑向功能定位不可信，負(fù)面影響了可Avold車床在難加工金屬材料中的推廣和應(yīng)用。

　　1 視角優(yōu)先選擇

　　銑床碰觸狀況分析 車床視角的優(yōu)先選擇與銑床碰觸狀況有直接的關(guān)系，良好的銑床碰觸狀況是強而有力研磨車床視角優(yōu)先選擇的主要問題之一。如圖!所示，當(dāng)車床瞄準(zhǔn)鉆孔時，刀齒前刀面與被研磨鉆孔的觸點可假想為4個特殊點(U、V、S、T)。由分析可知，為的是防止刀齒崩刃，應(yīng)將開始觸點改到離開主研磨刃的! 點或 點，其效果最佳。

切深鳙的gp和切削鳙的gf的優(yōu)先選擇 依照以上分析，為使刀齒瞄準(zhǔn)鉆孔時的初始觸點為U點或者V點，車床的前角優(yōu)先選擇非常重要。當(dāng)切削鳙的gf比車床瞄準(zhǔn)角d1小的愈多時，刀齒瞄準(zhǔn)時間愈長，車床瞄準(zhǔn)時的沖擊操作過程也就進行得愈緩和，進而增加硬質(zhì)合金車床因熱裂所引起的破損；負(fù)的切深鳙的gp可以提高刀齒的耐沖擊性，負(fù)的切削鳙的gf既能增強研磨刃氣壓，又便于墊圈卷曲、弄斷和排除。所以通過分析和試驗比較，我們優(yōu)先選擇了負(fù)鳙的型車床視角，即gp=-5°，gf=-8°。

刀刃模塊優(yōu)先選擇 由于切深鳙的和切削鳙的都為負(fù)值，使銑床操作過程中的研磨形變大，研磨力大，銑床環(huán)境溫度有所升高。盡管強而有力研磨因挑選出大的研磨廣度和切削量，形成寬而厚的墊圈能夠減少研磨區(qū)環(huán)境溫度，但是合理挑選出傾角也是非常重要的。依照強而有力研磨的加工明確要求，考慮到系統(tǒng)剛度和改善散熱條件等問題，挑選出主傾角kr=。75°與此同時，為的是提高刀刃部分的氣壓，本設(shè)計采取了雙副刃結(jié)構(gòu)(如圖2)，即插滿kr1'=5°(刃長2mm)和kr2'=15°兩段副刀刃。除此之外，在刀刃處插滿了刀刃半徑re=1.5±0.1mm的圓弧。這種刀刃形式不僅提高氣壓，還增加了副后刀面對已加工表面的摩擦，增加了研磨力，減少了研磨環(huán)境溫度，提高了穩(wěn)定度。

　　雙副刃端部車床

　　2 結(jié)構(gòu)分析

小刀功能定位方式 小刀在刀墊上的功能定位，不僅要滿足用戶新小刀功能定位精度和安全性的明確要求，與此同時還要確保小刀Avold后的功能定位精度和安全性，這是機夾Avold對小刀功能定位方式優(yōu)先選擇和功能定位元件設(shè)計明確要求的重要原則。本設(shè)計選用“三點功能定位”方式，但考慮到強而有力銑床比一般銑床的研磨力大，使刀墊上的功能占位因受強烈的擠壓形變而失去功能定位能力，負(fù)面影響功能定位精度和功能定位安全性，所以，在刀墊的兩側(cè)面上選用了窄長面的功能定位結(jié)構(gòu)。為的是提高功能定位的安全性，對刀墊的功能定位面在加工尺寸精度和位置精度上提出了嚴(yán)格明確要求。為的是掌控研磨刃的端部跳動，刀墊徑向可以調(diào)整。

錘打機構(gòu) 錘打機構(gòu)選用前壓式楔塊錘打。為的是滿足用戶錘打可信，操作方便的明確要求，優(yōu)先選擇楔塊楔角為12°。錘打突破口若在小刀的上部，小刀與刀墊功能定位面之間將會產(chǎn)生縫隙，進而破壞小刀的功能定位安全性。為的是防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，使小刀與刀墊功能定位面緊密結(jié)合，并能克服主研磨力(Fz)對小刀功能定位精度的負(fù)面影響。其錘打突破口改到小刀的1/2再向上1mm處(如圖3所示Fj)，實踐證明效果良好。

　　車床槽的加工 車床槽的加工是車床制造的關(guān)鍵成品之一。它不僅明確要求刀槽本身的加工精度高，而且還明確要求刀槽之間的游標(biāo)卡尺精度高。若刀槽游標(biāo)卡尺精度不高，將給刀槽磨削導(dǎo)致余量不均。為的是掌控車床退火后的退火形變量，一是在車床體粗加工后進行調(diào)質(zhì)處理，為退火做好組織機構(gòu)上的準(zhǔn)備，二是選用分級退火法，進而有效地防止退火形變和裂紋。為的是提高刀槽游標(biāo)卡尺精度，在磨槽成品中，選用了磨槽專用夾具，確保了刀槽制造精度和游標(biāo)卡尺精度的設(shè)計明確要求。

　　3 使用量優(yōu)先選擇

依照難加工金屬材料的研磨特點，在銑床高錳鋼、退火鋼、冷硬鑄鐵等金屬材料時，特別是強而有力銑床鋼件時，其銑床使用量的優(yōu)先選擇一般是：銑床速度略低，以便減少銑床環(huán)境溫度，增加破損，提高的穩(wěn)定度；銑床廣度和切削量適當(dāng)加大，以便確保超過加工通氣層廣度研磨，增加破損和崩刃。但是也要與此同時考慮，由于銑床廣度和切削量的加大，導(dǎo)致銑床力增加，使銑床操作過程產(chǎn)生振動和墊圈難于弄斷等問題。

　　4 銑床試驗

　　試驗條件

　　機床：X5020；

　　鉆孔：ZGMn13 180～200HB

　　車床：d0=315 z=16 YT798雙副刃端車床；

　　使用量：Vc=25m/min ap fz=0.2mm/z。

　　試驗結(jié)果 連續(xù)銑床鉆孔96件，銑床兩個班次未發(fā)現(xiàn)車床崩刃、打刀、熱裂等非正常破損現(xiàn)象。與其它車床相比生產(chǎn)效率提高近3倍，穩(wěn)定度提高1.5倍。

雙副刃強而有力端銑有合理的模塊與結(jié)構(gòu)，可信的錘打與功能定位、銑床使用量大、剛性好、生產(chǎn)效率高、使用壽命長等特點。特別適于高錳鋼、退火鋼、高合金鋼等難加工金屬材料的粗加工和半精加工，在全國刀協(xié)組織機構(gòu)的研磨表演賽上，雙副刃強而有力車床在加工高錳鋼金屬材料時，得到好評。現(xiàn)已在二汽、大連柴油機廠等大型企業(yè)中廣泛使用。