1、加工中心技师论文现代加工技术论文谈车刀中心高对车削加工的影响摘要：车削加工是金属切削加工中应用最广的加工方法。本文根据实践，针对车刀中心高对车削加工的影响的几种情况，运用金属切削加工原理、三角几何关系、投影关系等进行了探讨和分析，阐明了车刀中心高的正确对车削加工有不可忽视的重要性。 关键词：车削加工；车刀中心高；加工效果 “车工一把刀”，这句话说明车刀对车工的重要性。在加工工件安装车刀时，不但要注意刀具的伸出长度与刚性能否满足加工需要，也要考虑刀具的安装角度是否合理，同时还要考虑刀尖是否严格对准工件的旋转中心这个问题。车削工件时，通常要求车刀刀尖与工件的旋转中心等高，这就是常说的车刀中心高。在
2、车床上加工工件时，车刀中心高不正确将直接影响工件加工效果，甚至会使车削难以顺利进行并使车刀受损。笔者在工作实践中，针对车刀中心高在加工中的影响进行了反复的观察研究，并结合金属切削加工原理等进行分析探讨，得出车刀中心高对车削的影响主要有以下几个方面。 对车刀工作角度的影响 安装车刀时，中心高是否准确主要对车刀的前角和后角产生影响。后角是切削平面与后刀面的夹角，前角是基面与前刀面的夹角。车刀中心高装准确（从理论上讲），则车刀的刃磨角度等于车刀的工作角度，即 o=o，o=o，如图 1（b）所示。如果车刀中心高没有装准，则定义车刀角度的参考系切削平面和基面的位置就会发生改变。当车刀刀尖高于工件轴线时，
3、如图 1 (a) 所示，车刀的工作后角 o减小，工作前角 o增大；而当车刀刀尖低于工件轴线时，如图 1（c）所示，则车刀的工作后角 o增大，工作前角 o减小。 后角的大小主要影响刀具的强度和后刀面与工件加工表面的摩擦，前角的大小主要影响刀具的锋利程度。车刀中心高误差越大，对刀具的工作前角和工作后角影响越大。假设车刀中心高过高，如图 1（a）所示，就会造成车刀工作后角 o过小，从而增大刀具后刀面与工件加工表面的摩擦，加快刀具的磨损并影响工件已加工表面的质量，若工作后角 o为零度或负值，就会出现刀具后刀面与工件加工表面干涉，形成挤压而造成无法切削甚至发生崩刀现象；假设车刀中心高过低，如图 1（c）
4、所示，则会造成工作后角 o过大、工作前角 o过小，后角过大使刀具的强度下降，容易造成崩刃，前角过小使刀具的锋利程度下降，切削力增大，增大切削难度。 对切削深度（ap）控制的影响 在车削工件的外圆或内孔时，我们会发现当排除了车床、夹具、刀具、量具等各方面因素的影响后，按要求所需控制中滑板切入了所要的切削深度，但车削后检测的尺寸往往达不到要求。其原因如图 2 分析所示： 要将工件外圆由 D 车至 d，EF 应是当车刀刀尖与工件轴线等高（中心高正确）时车刀应切入的深度。而当车刀中心高装高到 B 点时，如果要车到d 的直径，则车刀应切入的深度为 BD。 在直角CAB 中 BC（斜边）BA（直角边）而
5、BA=EF BDBCCD BDEF 若按 EF 切入，车出的外圆必定大于 d。车内孔时的分析同理。 对车削圆锥的影响 在车削圆锥时，如果车刀中心高不准确，车出的圆锥会产生双曲线误差，如图 3（a）所示。根据圆锥体的形成原理可知，通过圆锥体中心的圆锥素线是一条直线，如果把一个标准圆锥体用一个平行于轴线且高于轴线 h 的截面剖切，其剖面形状是一个双曲线，如图 3（b）所示。也就是说，如果车刀装高 h 后，走刀轨迹若能走出这一双曲线的话，就能车出圆锥素线是直线的正确的圆锥体。但车刀的走刀轨迹不是一条双曲线而是一条直线，所以，车圆锥时，要车出正确的圆锥体和圆锥孔，必须尽量装准车刀中心高。 对车削工件端
6、面的影响 车端面时，如车刀中心高不正确，如图 4 所示，在车至端面中心时，会使工件中心留有凸台而造成端面不平，并会造成车刀刀尖崩碎（使用硬质合金车刀）。 对数控车床车削台阶外圆和台阶孔的影响 在数控车床上车削台阶外圆和台阶孔时，如果车刀中心高偏低或偏高会产生不良后果。如在连续车削台阶外圆时，当测量小端直径已经符合公差要求时，大端直径已经严重超差，往往是外圆越大超差的越严重。分析如图 5 所示: 当车刀中心高与工件中心等高时，外圆 1 从 E1 点车至 F1 点，外圆 2 从E2 点车至 F2 点，且 E1F1=E2F2，如果车刀装高 OO的高度，同样要车去同等的车削深度，但外圆 1 要从 A1
7、 点车至 D1 点，外圆 2 要从 A2 点车至 D2 点。 从图可知在两直角A1B1C1 和A2B2C2 中， A1B1= A2B2=E1F1=E2F2 ；C2A2B2 C1A1B1 则 C2A2C1A1 ；而 C2A2 D2A2D1A1 也就是说，如外圆 1 和外圆 2 要车去同等的余量，如果车刀中心装高了OO的高度，则外圆 2 的切削深度要得取比外圆 1 深，同理，车内孔时也应注意这一问题。 因为在数控车床上车台阶外圆或台阶内孔时,不像在普通车床上对各个尺寸是逐个控制的,而是由程序控制连续车削的。因此，在数控车床上加工此类台阶外圆或台阶内孔时要特别注意，应以大端直径为测量基准，只要大端直
8、径合适，那么小端直径就会留有余量。同时，为了保证各个台阶外圆或内孔的尺寸合格，在车削时不要统一改刀补，可以根据各个外圆的余量，在程序中修改各个尺寸至图纸要求。 然而，安装车刀时，车刀中心高是否一定要与工件旋转中心等高呢？也有例外。如在车削孔类工件时，为了防止车刀后面与内孔孔壁摩擦，可以把车刀刀尖装夹得略微高出工件轴心线，这样就有利于切削的正常进行。另外，在加工刚性较差的长轴时，若将刀尖与工件中心等高（对准工件中心）进行加工，工件会振动较大，而如果把车刀刀尖微量抬高一点，振动反而会减弱或消失。这是因为是刀尖抬高了，后角变小了，后刀面与工件表面发生了摩擦，相当于给工件增加了一个支撑，使工件刚性增加
9、，振动就减弱或消失了。在实际生产中，在车削端面、圆锥面、螺纹、成形面时，要求车刀的中心高一定要严格对准工件的中心；粗车一般外圆、精车孔、粗车空心孔、切断空心工件时，安装车刀的刀尖应等高或稍高于工件中心线。一般中心高装高在 0.20.5 毫米之间问题不大，而且工件的直径相对必须大。 俗话说，磨刀不误砍柴工。安装车刀时要认真一点，要细心一点，虽然花去多一点时间，但能避免不少麻烦，不仅能使加工得以顺利进行，保证加工效率，而且能获得良好的效果。 参考文献： 1技工学校机械类通用教材编委会.车工工艺学M.北京：机械工业出版社，1981. 2王公安.车工工艺学M.北京：中国劳动社会保障出版社，2005. 3王家浩.高级车工技能训练M.北京：中国劳动出版社，1999.
