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摘 要 阐述了冷轧拉矫线拉矫机中间辊零件的加工过程，经过工件加工完后，笔者进行了总结，这也为以后加工类似的工件积累了宝贵的经验。
关键词 零件；加工；总结经验
中图分类号：TG62 文献标识码：A 文章编號：1671-7597（2015）02-0090-03
我公司在经营生产中，加工了一种如图1所示的零件。为冷轧拉矫线拉矫机中间辊，零件材料为GCr15钢，热处理表淬硬度HRC 62～64。该零件表面外形上有螺旋槽，螺旋槽截面为圆弧曲线，孔内有普通三角形螺纹，直径为14的定位孔以及两端有短轴及扁组成，加工内容并不复杂，关键在于外圆上螺旋槽的加工。该螺旋槽加工时可按螺纹对待加工。
螺纹是在圆柱或圆锥母体表面上制出螺旋线形的，具有特定截面的连续凸起部分。在机械加工中，螺纹加工主要有车削、攻丝和铣削三种切削方式。螺纹车削加工是在一根圆柱（锥）形的轴上（或内孔表面）用刀具切削而成，此时工件每旋转一圈，刀具沿着工件轴向移动一定的距离。螺纹的基础是圆轴表面的螺旋线，螺纹可以理解为由刀具切削刃在工件表面做螺旋线运动形成。在车床上车削螺纹的螺旋线运动其实是车床主轴的旋转运动和刀具沿机床Z方向的进给运动复合形成。
通过上述，该件加工可理解为槽形为圆弧面，螺距为40的螺纹加工，通常可按圆弧形状磨制成型车刀，车削圆弧槽。但是该件表面经过热处理后，表面硬度达到HRC62～64，选用常规的成形刀具时，圆弧半径选择太大（小于零件凹形轮廓上的半径），则切削抗力大，不选择圆弧形车刀基于两点考虑：1）车刀切削刃的圆弧半径应当小于等于零件凹形轮廓上的最小半径，以免发生干涉；2）该半径不宜选择太小，否则既难于制造，还会因其切削刃强度太弱，刀体散热能力差，使车刀易受到损坏。成形刀即样板刀，与圆弧刀类似，应尽量少用或不用成形车刀。
尖形车刀的刀尖具有一定的圆弧形状，对于大外圆弧面的批量车削且零件的曲面精度要求不高时，可以选择用尖形车刀加工，虽然车刀主切削刃在整个凹形轮廓上的背吃刀量不同，增大了其表面粗糙度，但该尖形车刀上R为0.4，具有宽刃切削性质，能够满足圆弧粗糙度要求。尖形车刀以直线形切削刃为特征，这类车刀的刀尖（同时也是其到位点），以直线型的主、副切削刃构成。用这类车刀加工零件时，其零件的形状主要由一个独立的刀尖，该尖形车刀如图3所示。
该数控刀片形状为36°菱形涂层刀片，前后角均很小。由于螺距P=40，圆柱直径d=50，由螺旋升角公式tanε=P/πd得：ε≈14°17′，所以刀片后角比螺旋升角小得多，必然要发生干涉。车削螺纹时，由于螺旋升角的存在，车刀的刃磨后角af应加大。后角的大小对刀具的耐用度有影响，后角过大，使刀刃强度和散热体积降低，是切削温度升高，加快刀具的磨损；后角过小，刀具后刀面磨擦增加，磨损加快，因此，过大和过小的后角会使刀具的耐用度降低。为了既不降低刀具的耐用度，又要保证后角不发生干涉，我们设计了一种工装，能使刀具的刃磨后角等于工作后角（一般为3～5°）加上螺纹升角，此为尖形车刀不发生干涉的几何角度，即af=（3～5°）+ε，将螺旋升角代入上式，得af=（3～5°）+14°17′≈20°，刀夹如图4所示：由于工件外圆上螺纹轴向左右对称，为加工方便，制作了两套左右对称的刀夹，该刀夹上的压刀槽倾斜20°，将车刀刀方及刀垫安装在槽内调好，并用螺钉紧固，使刀尖对准工件轴线中心，分别固定在刀夹的左右两侧。经过实践，此方法有效解决了后角干涉问题，这样刀具可将其内圆弧面一刀
车出。
工件加工完后，满足图纸要求，加工质量较好。通过加工后，我们得到如下经验：
1）因为L/d>10，工件属于细长轴，采用一夹一顶方式固定工件，能够一次加工完圆弧槽，不需要掉头加工，可减少对工件同轴度的矫正时间，提高了生产效率。
2）加工圆弧槽时，采用三抓跟刀架做辅助支撑，增加了工艺系统的刚性，切削稳定，不易产生振动，并将支撑爪做成与工件直径相等的圆弧，减小对支撑爪的磨损，提高了工件的加工质量。
3）合理选择刀具几何参数并保持锐利，如刀尖圆弧半径选R2，可减少对工件的摩擦和发热；车刀安装在到加上时，伸出部分为刀杆高度的1～1.5倍为宜，以保证刀杆的刚性；刀尖应与工件轴线等高，并使刀杆中心线与进给方向垂直。
4）充分加注切削液，不仅可减小工件因温升引起的热变形伸长，还可防止跟刀架支撑爪拉毛工件，提高工件加工质量和道具的使用寿命。
5）在两螺旋槽中心作为对刀点，通过位移换算，再试切对刀，保证左右螺旋槽相位对称。
通过加工和总结，为我们以后加工类似工件积累了宝贵的经验。
参考文献
[1]陆剑中.金属切削原理与刀具[M].上海：机械工业出版社，1990.
[2]沈建峰.数控车工[M].北京：机械工业出版社，2011.
[3]邢鸿雁.机械制造难加工技术[M].北京：机械工业出版社，2009.
[4]赵顺通.机床加工工艺[M].北京：中国劳动出版社，2002.
作者简介
高卫军（1973-）男，陕西延川人，技术员，工程师，本科，中冶陕压重工设备有限公司四车间，主要从事压延设备产品冷加工及装配现场技术问题处理及现场技术指导。
关键词 零件；加工；总结经验
中图分类号：TG62 文献标识码：A 文章编號：1671-7597（2015）02-0090-03
我公司在经营生产中，加工了一种如图1所示的零件。为冷轧拉矫线拉矫机中间辊，零件材料为GCr15钢，热处理表淬硬度HRC 62～64。该零件表面外形上有螺旋槽，螺旋槽截面为圆弧曲线，孔内有普通三角形螺纹，直径为14的定位孔以及两端有短轴及扁组成，加工内容并不复杂，关键在于外圆上螺旋槽的加工。该螺旋槽加工时可按螺纹对待加工。
螺纹是在圆柱或圆锥母体表面上制出螺旋线形的，具有特定截面的连续凸起部分。在机械加工中，螺纹加工主要有车削、攻丝和铣削三种切削方式。螺纹车削加工是在一根圆柱（锥）形的轴上（或内孔表面）用刀具切削而成，此时工件每旋转一圈，刀具沿着工件轴向移动一定的距离。螺纹的基础是圆轴表面的螺旋线，螺纹可以理解为由刀具切削刃在工件表面做螺旋线运动形成。在车床上车削螺纹的螺旋线运动其实是车床主轴的旋转运动和刀具沿机床Z方向的进给运动复合形成。
通过上述，该件加工可理解为槽形为圆弧面，螺距为40的螺纹加工，通常可按圆弧形状磨制成型车刀，车削圆弧槽。但是该件表面经过热处理后，表面硬度达到HRC62～64，选用常规的成形刀具时，圆弧半径选择太大（小于零件凹形轮廓上的半径），则切削抗力大，不选择圆弧形车刀基于两点考虑：1）车刀切削刃的圆弧半径应当小于等于零件凹形轮廓上的最小半径，以免发生干涉；2）该半径不宜选择太小，否则既难于制造，还会因其切削刃强度太弱，刀体散热能力差，使车刀易受到损坏。成形刀即样板刀，与圆弧刀类似，应尽量少用或不用成形车刀。
尖形车刀的刀尖具有一定的圆弧形状，对于大外圆弧面的批量车削且零件的曲面精度要求不高时，可以选择用尖形车刀加工，虽然车刀主切削刃在整个凹形轮廓上的背吃刀量不同，增大了其表面粗糙度，但该尖形车刀上R为0.4，具有宽刃切削性质，能够满足圆弧粗糙度要求。尖形车刀以直线形切削刃为特征，这类车刀的刀尖（同时也是其到位点），以直线型的主、副切削刃构成。用这类车刀加工零件时，其零件的形状主要由一个独立的刀尖，该尖形车刀如图3所示。
该数控刀片形状为36°菱形涂层刀片，前后角均很小。由于螺距P=40，圆柱直径d=50，由螺旋升角公式tanε=P/πd得：ε≈14°17′，所以刀片后角比螺旋升角小得多，必然要发生干涉。车削螺纹时，由于螺旋升角的存在，车刀的刃磨后角af应加大。后角的大小对刀具的耐用度有影响，后角过大，使刀刃强度和散热体积降低，是切削温度升高，加快刀具的磨损；后角过小，刀具后刀面磨擦增加，磨损加快，因此，过大和过小的后角会使刀具的耐用度降低。为了既不降低刀具的耐用度，又要保证后角不发生干涉，我们设计了一种工装，能使刀具的刃磨后角等于工作后角（一般为3～5°）加上螺纹升角，此为尖形车刀不发生干涉的几何角度，即af=（3～5°）+ε，将螺旋升角代入上式，得af=（3～5°）+14°17′≈20°，刀夹如图4所示：由于工件外圆上螺纹轴向左右对称，为加工方便，制作了两套左右对称的刀夹，该刀夹上的压刀槽倾斜20°，将车刀刀方及刀垫安装在槽内调好，并用螺钉紧固，使刀尖对准工件轴线中心，分别固定在刀夹的左右两侧。经过实践，此方法有效解决了后角干涉问题，这样刀具可将其内圆弧面一刀
车出。
工件加工完后，满足图纸要求，加工质量较好。通过加工后，我们得到如下经验：
1）因为L/d>10，工件属于细长轴，采用一夹一顶方式固定工件，能够一次加工完圆弧槽，不需要掉头加工，可减少对工件同轴度的矫正时间，提高了生产效率。
2）加工圆弧槽时，采用三抓跟刀架做辅助支撑，增加了工艺系统的刚性，切削稳定，不易产生振动，并将支撑爪做成与工件直径相等的圆弧，减小对支撑爪的磨损，提高了工件的加工质量。
3）合理选择刀具几何参数并保持锐利，如刀尖圆弧半径选R2，可减少对工件的摩擦和发热；车刀安装在到加上时，伸出部分为刀杆高度的1～1.5倍为宜，以保证刀杆的刚性；刀尖应与工件轴线等高，并使刀杆中心线与进给方向垂直。
4）充分加注切削液，不仅可减小工件因温升引起的热变形伸长，还可防止跟刀架支撑爪拉毛工件，提高工件加工质量和道具的使用寿命。
5）在两螺旋槽中心作为对刀点，通过位移换算，再试切对刀，保证左右螺旋槽相位对称。
通过加工和总结，为我们以后加工类似工件积累了宝贵的经验。
参考文献
[1]陆剑中.金属切削原理与刀具[M].上海：机械工业出版社，1990.
[2]沈建峰.数控车工[M].北京：机械工业出版社，2011.
[3]邢鸿雁.机械制造难加工技术[M].北京：机械工业出版社，2009.
[4]赵顺通.机床加工工艺[M].北京：中国劳动出版社，2002.
作者简介
高卫军（1973-）男，陕西延川人，技术员，工程师，本科，中冶陕压重工设备有限公司四车间，主要从事压延设备产品冷加工及装配现场技术问题处理及现场技术指导。