外圆车刀安装误差与车刀工作角度变化的机理探析

2023.04.27

摘要：外圆车削是车削加工基本工艺，在实际车削过程中，由于车刀安装位置的不准确，使刀具的工作角度与静止状态下的角度不同，从而导致车削的工件表面质量变差和车刀耐用度下降，指出在实际车削中保证车刀安装位置准确的有效方法。

关键词：外圆车刀；安装误差；工作角度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.045

0 引言

外圆车削是车削加工基本工艺，在实际车削过程中，由于受到车刀安装位置误差的影响，外圆车刀的工作角度与静止状态下的角度是不一样的，由于实际工作角度的变化，会影响外圆表面的加工质量和刀具的耐用度，因此，需对外圆车刀实际安装误差对工作角度影响的情况进行分析并采取相应的保证措施。

1 外圆车刀安装位置的误差与工作角度变化的关系

1.1 外圆车刀刀尖安装位置高低误差与工作角度变化的关系

为说明主要关系，假定外圆车刀的。如图1所示，当外圆车刀刀尖的安装位置高于工件中心时，主切削刃上选定参考点的工作切削平面和工作基面就不同于静止状态下的切削平面和基面，在工作背平面内，外圆车刀的工作前角和工作后角与静止状态下的前角和后角相差的角度均为[1]，其关系如下：

由式（4）可看出，在和确定的情况下，当刀杆中心线往右偏时，则增大，减小，往左偏时正好相反。当刀杆中心线右偏时，增大，可以减少车削时的径向力，但使车刀的热容量减少，加剧了车刀的磨损，从而使车刀的耐用度下降[3]。如图4所示车刀磨损情况。

2 保证外圆车刀安装位置准确的实际方法及实施效果

通过外圆车刀安装位置误差与车刀工作角度变化关系的分析，为提高外圆表面的加工质量和刀具的耐用度，在实际外面表面车削时，必须保证外圆车刀的安装位置准确。在实际车削时，用三爪将工件装夹好后，将车刀横向进给车工件端面，若端面中心处没有小凸台，则说明车刀刀尖与工件中心等高，如图5所示。为保证车刀刀杆中心线与进给运动方向垂直，实际中有两种方法，在车削螺纹时，将螺纹样板靠在轴的圆面上，将螺紋刀靠紧样板牙型，此时螺纹车刀刀杆中心线就与进给运动方向垂直，如图6所示；在车削外圆表面时，将直角尺的一条边靠紧在轴的圆面上，同时将外圆车刀刀体与直角尺另一边相邻的面靠紧直角尺，此时外圆车刀刀杆中心线就与进给运动方向垂直，如图7所示。按上述方法安装外圆车刀，可以有效提高工件的加工质量和车刀的耐用度，实际效果如图8所示。

3 总结

实际机加工中，车削加工占的比例非常大，保证车削加工质量是根本要求，而实际车削加工中，影响加工质量的因素很多[4]，通过上述分析，实际车削加工中，保证车刀准确的安装位置，可以有效地提高工件表面的加工质量，实际效果也验证了这一点，同时为相关工作者提供了经验借鉴。

参考文献：

[1]华楚生.机械制造技术基础[M].重庆：重庆大学出版社，2000.

[2]周兰生.普通车床横向切断车刀工作后角变化规律及控制措施[J].兰州石化职业技术学院学报，2016（04）：24-25.

[3]刘党生.金属切削原理与刀具[M].北京：北京理工大学出版社，

2009.

[4]倪春杰.轴上环套的数控加工工艺设计及优化[J].兰州石化职业技术学院学报，2016（02）：12-14.

作者简介：周兰生（1965-），男，山东邹城人，工学硕士，副教授，主要从事机械加工工艺的理论研究和实践教学工作。