[实训车刀的使用事项及其刃磨的探讨] 车刀刃磨实训报告

　　摘要：了解实训车刀的特性，正确使用车刀加工工件，能有效延长刀具使用寿命。掌握实训车刀的独立角度以及砂轮使用的注意事项，是刃磨车刀的基础。合理的刃磨方法是确保工件质量、提高实训效率的根本之道。文章论述了实训车刀使用的注意事项及刃磨的方法步骤。
　　关键词：实训车刀；手工刃磨；车刀角度
　　中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）07-0268-02
　　对于航海类专业的本专科生来说，金工实训要求较高，车工实训是其中的一项重要部分，需要学员能自己做出实际可用的零件。在车工的学习和实践过程中，刃磨车刀是车工实训的重要环节，但它也是车工实训中的一个难点环节。因此本文着重探讨实训车刀的使用事项，及其手工刃磨，以供初学学员参考。
　　一、车刀的使用注意事项
　　由于学生们在平常的学习中，没有接触到这些实际的设备，因此对于进工厂实训，并且自己实际动手来操纵机器，大部分学生还是感到有些紧张和茫然。进而在车削工件的过程中，很容易就把车刀弄坏了，所以总结一些有用的经验，还是很有必要的。
　　1.使用车刀时的口诀——先开车再对刀，先退刀再停车。在实习中，初学者在车削中，经常在切削完一个工序后，不退刀，而直接先停车，这样很容易让车刀破损和爆裂。实训车刀一般都是使用的硬质合金，这种材料的车刀更脆，更容易破损。因此，在教学中，使用口诀的方法很有效，坏刀次数会明显减少，指导教师将有更多时间来巡视学生的实际操作情况。
　　2.使用车刀时，注意车削的三要素。我们都知道车削三要素——切削速度、车削进给量、车刀背吃刀量。在这三个要素中，切削速度和进给量在车削前都已设定，而背吃刀量是在每次车削时，需要学生自行进刀车削。这样有的学生会误动作，背吃刀量会进多或进少，但是进多一般会导致车刀断裂或刀尖破裂。所以在切削时，注意两点：（1）学会识别切削铁屑的厚度，比如铁屑颜色发紫发蓝，可能背吃刀量有误或者车刀已坏；（2）先手动进刀，确认背吃刀量是否正确，可以在误操作之前及时停止。
　　3.在安装车刀时，用直尺测量高度。理论上应该用活络顶尖的尖点来测量刀尖的高度，然而在实际的教学活动中，常常是刚磨好的车刀在安装的过程中就撞在活络顶尖上，使刀具破损了。因此在实训时，不使用活络顶尖对高度，而用直尺测量刀尖高度，这样可以有效的防止刀具被撞的情况发生。当然，需要事先测量出每台机床的具体高度和测量时的参考平面。与此同时，还要求只要是安装车刀，就要测量其刀尖高度。否则，在坏刀磨完刀之后，直接安装使刀尖变低了，这样刀尖承受的切削力会变大，也容易导致刀尖破裂。
　　二、实训车刀的基本角度和刃磨
　　俗话说：三分手艺、七分刀具。在车工实训过程中，无论怎样，掌握基本的刃磨技能是很有必要的。但在掌握刃磨之前，首先应该理解车刀上的六个基本角度，然后了解砂轮使用的注意事项。这对刃磨是很有帮助的。
　　1.车刀的6个独立角度（主偏角、副偏角、主后角、副后角、前角、刃倾角）。从常识出发——角度，即是反映的倾斜程度，指两个面的夹角或两条边的夹角或一面一边的夹角；然后归到专业——主后角即是主后刀面的倾斜程度，是主后面与一假想的垂直面（主切削平面）间的夹角；副后角即是副后刀面的倾斜程度，是副后刀面与一假想的垂直面（副切削平面）间的夹角；前角即是前刀面的倾斜程度，是前刀面与一水平面的夹角；刃倾角是主切削刃的倾斜程度，是主切削刃与基面的夹角。以上四个角度是反应倾斜程度的；而主偏角是主切削刃与进给方向间的夹角；副偏角是副切削刃与背离进给方向的夹角，这两个角度与进给方向有关。车刀角度倾斜的大或小是一对矛盾体。以副后刀面为例，若倾角过大，则副切削刃的刚度会下降；若为了增加刚度，倾角过小时，则在切削中副后刀面会和工件摩擦，导致工件表面质量下降。所以，在刃磨过程中，应掌握好一个度，即要刀锋利，又要刀有一定的强度。在理解了车刀的角度之后，才能进行刃磨。出于两个方面的考虑，a）由于学生都是初学者，对于砂轮和刃磨都很陌生；b）由于车刀的刃磨需要较长时间的练习。所以让学生练习磨刀的内容只包括主后面和副后面，这两个面成形后，包括四个角度——主偏角、副偏角、主后角、副后角。在练习熟练的基础上，再来磨削前刀面。
　　2.使用砂轮机的注意事项。因为砂轮机的转速较高，一般在3000转/分钟，并且是由磨料和结合剂等黏合而成。因此在使用前，应检查砂轮表面是否完好，有无破损面。然后遵循砂轮磨削的操作规程来进行操作，比如不能戴手套、带好防护眼镜等。砂轮选用的是绿色的碳化硅砂轮，在磨削的过程中，一般应在砂轮圆周的最外缘操作，这种方式在磨削时容易控制各个角度，也是较为安全的操作方式。
　　3.实训车刀的刃磨。在实训过程中，所使用的车刀基本都是90°偏刀，它即可用于车削外圆，又可用于车削端面。所以，以90°偏刀为例，谈谈刃磨硬质合金车刀的方法。依次按照下面的顺序和步骤进行磨削。a）磨削主后刀面。刀杆基本与砂轮圆周面平行，刀杆尾部略微往砂轮方向偏移，刀头沿刀杆轴心略微往上旋，磨出车刀的主偏角和主后角。90°偏刀的主后角一般控制在93°～95°；主后角即主后刀面的倾斜程度，一般在3°～12°。做为实训用刀，一般偏向于粗车，主后角不宜过大，否则车刀易破损。b）磨削副后刀面。刀杆基本与砂轮圆周面垂直，刀杆尾部略微往右侧偏移，刀头沿砂轮圆周面略微往上抬，磨出车刀的副偏角和副后角。90°偏刀的副偏角一般控制在5°左右。副后角与主后角角度大小一致，倾斜程度也不宜过大。磨出的这两个面要平整、光滑，不能有凹凸不平，并且副后刀面只有主后刀面的三分之一大小，这需要学员自己摸索和积累了。c）磨削前刀面。前刀面的磨削是在砂轮的棱角（即外圆与平面的交角）上，刃磨前刀面时，必须先把砂轮的棱角用修砂轮的金钢石笔或砂轮修整块修整，使砂轮成相适应的圆弧或尖角，刃磨时刀尖可向下或向上移动，刃磨时起点位应跟刀尖、主切削刃离开一小段距离，刃磨时用力要轻，移动要稳、准，防止砂轮磨伤前刀面和主切削刃。一般前刀面都是一个弧面，这样更有利于铁屑的排出，并且同时也磨出了刃倾角。前刀面的磨削在刃磨中是一个难点，需要长期的练习和积累。在实际的带教过程中，常常发现学生在刃磨过程中出现以下状况：a.主、副后刀面磨得不光滑、有棱面；b.主、副刀面的大小不成比例；c.主、副偏角角度不对，不能突出刀尖；d.主、副后刀面的倾斜过大，使得主、副切削刃刚度不足；e.主、副后刀面无倾斜，在切削过程中产生摩擦；f.刃磨时，车刀严重变色，砂轮圆周没有及时修正或者刀具没有在砂轮表面平移；这都是一些比较典型的问题，主要原因还是学生没有完全理解车刀的角度，另外学生可能对砂轮、对刃磨出的火花有一定的恐惧感，导致在刃磨过程中只是注意了安全，而对其他的事项有所忽略。这种情况，只有逐步练习后克服。
　　参考文献：
　　[1]董丽华，等.金工实习实训教程[M].北京：电子工业出版社，2006.
　　[2]王永胜，等.车刀的刃磨及合理使用[J].训练技法，2002，9.
　　作者简介：罗东来（1978-），工学硕士，上海海事大学工程训练中心教师。