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刨刀折刃原因分析与预防措施

应用刨床刨削工件的长窄面是较科学的加工方式。由于操作简单,很少有人认真研究刨床刨削,但刨削做为一门机械加工技术,有许多课题值得我们去研究和突破。通过对公司的十几名刨削人员进行咨询,笔者发现了一个公认难题:刨刀在刨削过程中有时会发生折刃现象,出现折刃的刨刀必须进行重磨,这严重影响了刨刀的使用寿命和刨削工效,制约了刨床的生产效率。观察发现,该问题多发生在刨削强度较大的板材粗加工过程中,且应用旧刨床刨削该类工件的过程中出现此问题的概率偏高。

1.刨刀刀杆的受力变形及折刃原因分析

在应用刨刀刨削工件的过程中,若刨削阻力过大,刨刀刀杆必然会沿刨削阻力方向发生弯曲变形,导致刨刀的刀刃发生移位现象,如附图所示。当刨刀刀刃滞后于刀杆的弯曲定位面或位于刀杆的弯曲定位面内时,刨刀刀刃随刀杆的弯曲会发生让刀切削的现象;反之,刨刀刀刃随刀杆的弯曲便会发生扎刀切削的现象。结合图1可知,当扎刀深度瞬间过大时,刨刀的后刀面会与工件的已加工面发生干涉,工件的已加工面对刨刀的后刀面便产生一个顶力,该顶力与刨刀前刀面受到的切削阻力会联合对刀刃发生咬刃的现象,严重者会使刀刃折掉一块,导致刨刀在刨削过程中发生折刃现象。

在应用液压刨床刨削工件的过程中,有时还会出现因刨削用量较大致使刨削阻力较大,诱发刨刀刀杆弹性变形和机床液压系统的膨胀,进而造成刨削运行速度发生“快慢闪变”的现象。这种刨削过程中的“快慢闪变”一旦出现了瞬间停顿,刨刀的刀刃很容易被工件咬掉一部分。在这个过程中,硬质合金刨刀比高速钢刨刀会更容易发生折刃的现象。机械加工中,最怕刀具在切削过程中发生停顿现象,特别是在吃刀深度较大的情况下,切削过程中的停顿很容易造成刀头折刃。

综上所述,刨刀在刨削过程中发生折刃的主要原因是:刨刀刀杆严重弯曲导致深度扎刀;刨削过程中出现刨削停顿现象。

2.克服刨刀折刃的技巧

通过刨刀折刃原因分析可知,想要克服刨刀在刨削过程中的折刃现象,必须杜绝刨削过程中刨刀刀杆的较大弯曲变形(刨刀刀刃超前于刀杆弯曲的定位面时);同时,还应杜绝刨削过程中的刨削停顿现象。

1)消除刨削过程中刨刀刀杆发生较大弯曲变形的措施。加大刀杆横截面,减少刀杆伸出刀杆座的长度和刀头伸出刀杆的长度,以提高刀杆强度及刀杆和刀头的刚性。适当减小刨削用量,特别是吃刀深度和进给量。吃刀深度较大时,优先选择高速钢刀具对工件进行刨削。刨刀的前角尽量修磨得大一些,以减小刨削阻力。将刨刀磨成负刃倾角状态,以提高刨刀刀尖的强度,并使刨刀以由刀刃中间部位到刀尖部位逐渐切入工件的过渡形式进行刨削,可有效缓解刨刀切入工件的瞬间受到的冲击力。将刨刀的刀刃修磨出略小于进给量宽度的负倒棱,以增大刀刃的强度。

2)杜绝刨削过程中发生刨削停顿现象的主要途径。减少刀杆的伸出长度,以减小刨削过程中刀杆的弹性变形量。适当减少吃刀深度和进给量,增大刨刀前角以减小刨削阻力。如果液压油内含有空气,必须更换液压油,以提高液压油的实体强度,最大限度地减少其在刨削过程中的体积变化量。工件必须压紧牢固,彻底杜绝工件在刨削过程中发生移位的现象。对于刚性较差的工件,必须将其加工面与刨床工作台贴实,防止工件的加工面在刨削过程中发生弹性变形。已有变形的工件,可通过塞入铁皮或垫块的方式将其与刨床工作台面贴实,坚决杜绝工件被加工面在刨削过程中发生反弹的现象。

3. 结语

本文对刨刀折刃的原因分析较为深入,讲述的克服刨刀折刃的措施较为全面,希望能被业内推广借鉴。


转自:机工刀具世界