硬质合金刀具修磨-硬质合金刀具- 昂迈工具

在切削过程中，由于车刀的前刀面和后刀面处于剧烈的冲突和切削热的效果之中，会使车刀切削刃口变钝而失去切削才能，只要经过磨才能康复切削刃口的尖利和正确的车刀视点。因此，车工不只要懂得切削原理合理地挑选车刀视点的有关常识，还必须熟练地掌握车刀的刃磨技能。下面就由小编来问大家介绍下车刀刃磨的一些经验吧！

老外磨车刀

一、车刀的组成

车刀由刀头和刀体两部分组成。刀头用于切削，刀体用于装置。刀头一般由三面，两刃、一尖组成。

前刀面     是切屑流经过的外表。  

主后刀面   是与工件切削外表相对的外表。 

副后刀面   是与工件已加工外表相对的外表。  

主切削刃   是前刀面与主后刀面的交线，背负主要的切削作业。  

副切削刃   是前刀面与副后刀面的交线，背负少数切削作业，起一定修光效果

刀尖      是主切削刃与副切削刃的相交部分，一般为一小段过渡圆弧。

二、车刀的方式结构

常用的车刀结构方式有以下两种：

（1）全体车刀

刀头的切削部分是靠刃磨得到的，全体车刀的资料多用高速钢制成，一般用于低速切削。

（2）焊接车刀

将硬质合金刀片焊在刀头部位，不同品种的车刀可使用不同形状的刀片。焊接的硬质合金车刀，可用于高速切削。

三、车刀的主要视点及效果

车刀的主要视点有前角（γ0）、后角（α0）、主偏角（kr）、副偏角（kr’）和刃倾角（λs）。 为了确定车刀的视点，要建立三个坐标平面：切削平面、基面和主剖面。对车削而言，假如不考虑车刀装置和切削运动的影响，切削平面可以认为是铅垂面；基面是水平面；当主切削刃水平时，垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面。

（1）前角γ0在主剖面中丈量，是前刀面与基面之间的夹角。其效果是使刀刃尖利，便于切削。但前角不能太大，否则会削弱刀刃的强度，简单磨损乃至崩坏。加工塑性资料时，前角可选大些，如用硬质合金车刀切削钢件可取γ0=10～20，加工脆性资料，车刀的前角γ0应比粗加工大，以利于刀刃尖利，工件的粗糙度小。

（2）后角α0在主剖面中丈量，是主后边与切削平面之间的夹角。其效果是减小车削时主后边与工件的冲突，一般取α0=6～12°，粗车时取小值，精车时取大值。

（3）主偏角kr在基面中丈量，它是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角。其效果是：

1）可改变主切削刃参与切削的长度，影响刀具寿命。

2）影响径向切削力的大小。

小的主偏角可增加主切削刃参与切削的长度，因而散热较好，对延伸刀具使用寿命有利。但在加工细长轴时，工件刚度不足，小的主偏角会使刀具效果在工件上的径向力增大，易产生曲折和振动，因此，主偏角应选大些。

车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种，其中45°多。

（4）副偏角kr’在基面中丈量，是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。其主要效果是减小副切削刃与已加工外表之间的冲突，以---已加工外表的精糙度。

在切削---ap、进给量f、主偏角kr持平的条件下，减小副偏角kr’，可减小车削后的残留面积，从而减小外表粗糙度，一般选取kr′=5～15°。

（5）刃倾角入λs在切削平面中丈量，是主切削刃与基面的夹角。其效果主要是控制切屑的流动方向。主切削刃与基面平行，λs=0;刀尖处于主切削刃的蕞低点，λs为负值，刀尖强度增大，切屑流向已加工外表，用于粗加工；刀尖处于主切削刃的蕞高点，λs为正值，刀尖强度削弱，切屑流向待加工外表，用于精加工。车刀刃倾角λs，一般在-5-+5°之间选取。

四、车刀的刃磨

车刀用钝后，必须刃磨，以便康复它的合理形状和视点。车刀一般在砂轮机上刃磨。磨高速钢车刀用白色氧化铝砂轮，磨硬质合金车刀用绿色碳化硅砂轮。

车刀重磨时，往往依据车刀的磨损状况，磨削有关的刀面即可。车刀刃磨的一般顺序是：磨后刀面***磨副后刀面***磨前刀面***磨刀尖圆弧。车刀刃磨后，还应用油石细磨各个刀面。这样，可有效地进步车刀的使用寿命和减小工件外表的粗糙度。

车刀刃磨的过程如下：

磨主后刀面，一起磨出主偏角及主后角，如图(a)所示；

磨副后刀面，一起磨出副偏角及副后角， 如上图(b)所示；

磨前面，一起磨出前角， 如上图(c)所示；

修磨各刀面及刀尖， 如上图(d)所示。

刃磨车刀的姿势及方法是：

人站立在砂轮机的旁边面，以防砂轮碎裂时，碎片飞出---；

两手握刀的间隔放开，两肘夹紧腰部，以减小磨刀时的颤动；

磨主、副后刀面时，车刀要放在砂轮的水平中心，刀尖略向上翘约3°~8°，车刀接触砂轮后应作左右方向水平移动。当车刀离开砂轮时，车刀需向上抬起，以防磨好的刀刃被砂轮碰伤；

磨后刀面时，刀杆尾部向左偏过一个主偏角的视点；磨副后刀面时，刀杆尾部向右偏过一个副偏角的视点；

修磨刀尖圆弧时，通常以左手握车刀前端为支点，用右手滚动车刀的尾部。

刃磨车刀时要注意以下事项：

（1）刃磨时，两手握稳车刀，刀杆靠于支架，使受靡面轻贴砂轮。切勿用力过猛，防止挤碎砂轮，形成事端。

（2）应将刃磨的车刀在砂轮圆周面上左右移动，使砂轮磨耗均匀，不出沟槽。防止在砂轮两旁边面用力粗磨车刀，以致砂轮受力偏摆，跳动，乃至破碎。

（3）刀头磨热时，即应沾水冷却，防止刀头因温升过高而退火软化。磨硬质合金车刀时，刀头不应沾水，防止刀片沾水急冷而产生裂纹。

（4）不要站在砂轮的正面刃磨车刀，以防砂轮破碎时使操作者---。

五、常用的车刀品种和用处

车刀按用处可分外圆车刀，端面车刀，堵截刀，镗孔刀，成形车刀和纹车刀等。

常用的车刀的品种

（a）90°车刀（偏刀）

（b）45°车刀(弯头车刀)

（c）堵截刀

（d）镗孔刀

（e）成形车刀

（f）螺纹车刀

（g）硬质合金不重磨车刀

强力喷丸是提高齿轮齿部弯曲疲劳强度和接触疲劳强度的重要方法，是---齿轮抗咬合能力、提高齿轮寿命的重要途径。本文主要介绍齿轮加工中的强力喷丸工艺。

1、工作原理  

强力喷丸工艺主要是利用高速喷射的细小钢丸在室温下撞击受喷工件表面，使工件表层材料产生弹塑性变形并呈现较高的残余压应力，从而提高工件表面强度及疲劳强度。喷丸一方面使零件表面发生弹性变形，同时也产生了大量孪晶和位错，使材料表面发生加工强化。如图1所示：

.    图1-a   经喷丸处理的零件表面    图1-b 未经喷丸处理的零件表面

喷丸对表面形貌和性能的影响主要表现在改变零件的表面硬度、表面粗糙度、抗应力腐蚀能力和零件的疲劳寿命。零件的材料表层在钢丸束的冲击下发生循环塑性变形。根据材料的性质和状态的不同，喷丸后材料的表层将发生以下变化：硬度变化、组织结构的变化、相转变、表层残余应力场的形成、表面粗糙度的变化等。

2、    喷丸强度的测量方法

当一块金属片接受钢丸流的喷击时会产生弯曲。饱和状态和喷丸强度是喷丸加工工艺中的两个重要概念。饱和状态是指在同一条件下继续喷击而不再改变受喷区域机械特性时的状态。所谓喷丸强度，就是通过打击预制成一定规格的金属片（即试片），在规定的时间使之达到饱和状态的强弱程度，并用试片弯曲的弧高值来度量其喷击的强弱程度。

目前，应用广的美国机动车工程学会喷丸标准中采用阿尔曼提出的喷丸强化检验法——弧高度法，该方法由美国gm公司的j. o. almen（阿尔门）提出，并由saej442a和sae443标准规定的测量方法，其要点是用一定规格的弹簧钢试片通过检测喷丸强化后的形状变化来反映喷丸效果。对薄板试片进行单面喷丸时，由于表面层在弹丸作用下产生参与拉伸形变，所以薄板向喷丸面呈球面弯曲。通常在一定跨度距离上测量球面的弧高度值，用其来度量喷丸的强度。测定弧高度值是通过将阿尔门试片固定在---夹具上，经喷丸后，再取下试片，然后用阿尔门量规测量试片经单面喷丸作用下产生的参与拉伸形变量（即弧高度值）。如用试片测得的弧高值为0.35mm时，记作0.35a。

喷丸强度的另一种检验方法为残余应力检测，即对经强力喷丸后的工件进行残余应力的检测，具体的检验方法为x射线衍射法。在美国sae j784a标准中如下方法：x射线的入射和衍射束必须平行于齿轮的齿根，圆柱直齿轮和圆柱螺旋齿轮上的测量位置应当在齿根的宽度中央，照射区域必须集中在齿根圆角的中心，不能横向延伸超出规定的齿根圆角表面---的测量点，照射区域大小的控制可以通过对直光束和适当遮盖齿根表面实现；在每个选定受检的齿轮上，少要任选两个齿进行评估，两齿间隔180。如果齿的有效齿廓受到保护没有研磨，则可以认为齿根研磨的用于表面下残余应力测量的齿轮未受损坏并且可以用于生产。

3、    喷丸对提高零件疲劳抗力的作用

a．借助表面冷变形实现材料表面强化的本质在于冷变形造成材料表层组织结构的变化、引入残余压应力以及表面形貌的变化。

b． 喷丸使材料表面性能---

c． 强化喷丸过程中，当微小球形钢丸高速撞击受喷工件表面时，使工件表层材料产生弹、塑性变形，撞击处因塑性形变而产生一压坑，撞击导致压坑附近的表面材料发生径向延伸。当越来越多的钢丸撞击到受喷工件表面时，工件表面越来越多的部分因吸收高速运动钢丸的动能而产生塑性流变，使表面材料因塑性变化而产生的径向延伸区域越来越大，发生塑性形变的表面逐步连接成片，则使工件表面逐步形成一层均匀的塑性变形层。塑性变形层形成后，继续喷丸会使塑变层因继续延伸而厚度逐步变薄，同时塑变层的径向延伸会因受到邻近区域的---而导致重叠部分发生破坏，终塑变层因持续的喷丸而剥落。所以必须对喷丸的时间加以严格的控制。

4、喷丸对渗碳齿轮表层残余应力的影响

关于喷丸使工件表面形成残余应力的原因，根据al-obaid等人的观点：当高速钢丸撞击到试样表面，撞击处产生塑性变形而残余一压坑，当越来越多的钢丸撞击到试样表面时，则会在试样表层产生一层均匀的塑变层，由于塑性变形层的体积膨胀会受到来自未塑性变形近邻区域的---，因此整个塑变层受到一压应力。

由于残余压应力及其分布对齿轮疲劳寿命有较大的影响，而喷丸强化工艺的优劣将直接影响残余应力大小及其分布。因此准确测定受喷零件的表层残余应力对于评价喷丸工艺的优劣是一个行之有效的手段。

5、喷丸对零件表面粗糙度的影响

强化喷丸会引起零件受喷表面的塑性变形，使零件的表面粗糙度发生变化。表面粗糙度是一种微观几何形状误差，又称为微观不平度。表面粗糙度和表面波度、形状误差一样，都属于零件的几何形状误差，表面粗糙度对于机器零件的使用性能有着重要的影响。喷丸对材料表面粗糙度的影响通常在ra0.6～20mm范围内。在不改变工艺参数的条件下，材料原始表面粗糙度愈高，喷丸后的ra值愈大。生产实践证明，一般情况下，喷前表面粗糙度在6.3mm以下，喷丸可以提高或维持原表面粗糙度，如果原表面粗糙度在6.3mm以上，则喷丸后表面粗糙度有所降低。

在生产实践中，要想获得较理想的喷丸表面，应从以下几个方面着手：

提供较好的原始表面，ra值应在6.3mm以下；

选择合理的钢丸直径和喷丸压力；

在大直径钢丸喷丸强化后，采用较小钢丸低压力(不能改变喷丸强度值)覆盖一次，可达到较好的表面粗糙度。

喷丸后的零件表面应轻微打磨，打磨时要控制表面金属去除量。这样，既不损害喷丸的强化效果，又可---表面粗糙度。当然，这是一个多因素问题，不论采用什么方法，必须同时考虑其他因素的影响。

6 、工艺参数对喷丸效果的影响

对喷丸有影响的主要有以下几个方面：

钢丸材料、钢丸直径、钢丸速度、钢丸流量、喷射角度、喷射距离、喷射时间、覆盖率等。其中任何一个参数的变化都会不同程度地影响喷丸强化的效果。

a、钢丸的材料、硬度、尺寸及粒度对喷丸效果的影响

铸铁丸和铸钢丸通常用于硬齿面齿轮的喷丸。铸铁丸的缺点是韧性较低，在喷丸过程中易于破碎、耗损量大，对破碎的钢丸要及时分离，否则会影响受喷表面。但铸铁丸的优点是价格便宜、硬度高，可以使受喷表面产生较高的残余压应力。铸钢丸与铸铁丸相比，其优点是不易破碎，对受喷表面几何形貌有利。但铸钢丸硬度较铸铁丸低，在其他条件相同时，受喷表面的残余压应力低于铸铁丸。