圆柱滚子轴承套圈斜坡机夹可转位车刀

　　摘　要：分析了采用焊接式车刀和线切割制成的成形刀加工圆柱滚子轴承套圈斜坡及去除毛刺存在的不足，改进采用机夹可转位车刀，该刀有4个可用切削刃，每个切削刃的形状、参数及排屑槽完全相同，可以多次修磨，加工出的套圈斜坡一致性好。
　　关键词：圆柱滚子轴承；套圈；倒角；斜坡车刀
　　传统中小型、中大型圆柱滚子轴承N，NJ系列内圈斜坡的加工及毛刺的去除，一种方法是采用焊接式车刀，先加工斜坡，后加工倒角，分2道工序完成；另一种方法是采用线切割制成成形刀进行加工。车刀的形状由操作人员在砂轮上磨出[1]或由线切割制成，存在以下不足：
　　（1）同一批磨出或线切割制成的车刀形状和大小存在较大的差异^[1]，加工出的套圈斜坡尺寸不稳定；
　　（2）每次修磨车刀切削刃时必须连同刀杆一起拆下，磨好后再重新安装，而且每次安装之后都需要重新调试车刀位置，生产效率低；
　　（3）每次修磨后的车刀切削刃参数及排屑槽大小都存在差异，加工出的轴承套圈斜坡及倒角尺寸不稳定，且切削刃容易磨损。
　　1　改进后刀具使用特点为了解决上述问题，设计了一种套圈斜坡机夹可转位车刀。该车刀结构如图1所示，由刀片^[2]、压刀器^[3]、压紧螺钉、刀片座、刀片座连接螺钉和刀杆组成。刀片上有4个切削刃，切削刃上开有排屑槽，刀片侧面加工有后角，4个完全相同的切削刃均匀分布在刀片的4个角。 　　使用时，首先用连接螺钉把刀片座固定在刀杆上，接着把刀片正确装入刀片座内，安装上压刀器，Z后拧紧压紧螺钉，完成车刀的组装。然后把车刀安装到机床刀架上，调试好机床及车刀的位置，即可加工轴承套圈的倒角。当刀片一个切削刃磨损或变钝后不用连同刀杆一起拆下，只要松掉压紧螺钉，把刀片在水平面内旋转90°，无需再调试即可再次投入切削。当4个切削刃都磨损或变钝而不能使用时，可拆下刀片，在刀片修整机上修磨刀片的4个切削刃，修磨好后直接装到刀片座上拧紧压紧螺钉，无需重新调试即可快速投入切削。
　　2　车刀结构设计特点
　　该机夹可转位车刀无需在砂轮上刃磨，可以直接安装使用。刀片结构如图2所示，每个切削刃（4个）都由切削刃斜面和过渡圆角组成，刀片侧面分别由4个切削刃斜面和普通斜面交错构成，切削刃斜面和普通斜面均加工有一定角度的后角A，Z佳后角为6°。刀片座（图3）的斜坡角J，与刀片上的后角组成刀具的实际后角，Z佳斜坡角J为5°，因此，Z佳的实际后角为11°。刀具的实际后角设计使得切削刃略向被加工零件倾斜，在提高加工效率的同时又能保证较长的使用寿命，刀具实际后角的恰当范围为8°～12°。 　　切削刃中部均设有过渡圆角，与套圈的倒角配合，切削刃的两端分别设置有第1夹角和第2夹角C，其Z佳值分别为45°和11°20′，刀片的宽度d（上下左右Z大距离）Z佳值为16mm，切削刃在相对应的2个普通斜面的投影距离不等，其中较长的第1投影距离e为6mm，较短的第2投影距离f为4mm。第1夹角B和第2夹角C不等以及切削刃在相对应的2个普通斜面的投影距离不等的设计，使得排屑具有特定的方向，有利于顺利排屑。4个完全相同的切削刃相对于刀片中心G均匀分布在刀片的4个角，即任意一个切削刃绕刀片中心线分别旋转90°，180°，270°即与另外3个切削刃完全重合。
　　3　使用效果
　　传统车刀与机床可转位车刀一次刃磨加工产量对比见表1，改进后刀具的刀片有4个切削刃可用，且可多次修磨，不仅提高了轴承套圈斜坡及倒角的加工质量，且节省了修磨刀具和调试时间，提高了生产效率，降低了生产成本。 　　参考文献：
　　[1]夏新涛，马伟.滚动轴承工艺学[M].北京：机械工业出版社，2007.
　　[2]曾志新，吕明.机械制造技术基础[M].武汉：武汉理工大学出版社，2001.
　　[3]张凤军，刘华明，孙春华，等.可转位车刀参数化CAD系统[J].工具技术，1996（6）：18-19.
　　[4]谭礼银.仿形机夹车刀[J].刀具，1994（6）：4.