臨汾高級技工學校 (山西 041000) 王巧玲
在車床上車內(nèi)外圓柱面、車端面、車內(nèi)外圓錐面、車成形面、表面修飾、車螺紋以及鉆孔、攻螺紋、套螺紋等操作為一般車工所熟悉,但是在車床上進行鋼管的封口操作,卻未必被車工所了解,這里筆者就介紹一下薄壁鋼管在車床上的封口工藝。
鋼管封口在鋼管桌、椅、盆架、衣架、門把手等方面應用廣泛,它至少有三個好處:①鋼管封口是一體材料,結(jié)實耐用,如果鋼管用塑料、尼龍等材料封口,即費工、費料,又易損壞。②鋼管封口形式多樣,可以封成平口、半橢圓口、半圓口(見附圖)。③鋼管封口,生產(chǎn)效率高。一般封平口1min可以封口4~5個,封半橢圓口、半圓口也可以1min封口2~3個。
鋼管封口圖
鋼管的材料選用低碳鋼、中碳鋼以及不銹鋼,這些管材具有熱塑性,這為封口工藝提供了前提條件。車刀選用硬質(zhì)合金,具有很高的耐熱性,為封口工藝創(chuàng)造了便利條件。封口工藝打破了車床傳統(tǒng)的切削工藝,突破為擠壓成形工藝,實現(xiàn)了車床的工藝創(chuàng)新。封口工藝中封齊口類似于車端面,初學者較易掌握;封半橢圓口、半圓口類似車仿形面,需較熟練的車工才能掌握。
以封齊口為例,首先是下料,在鋼管完工尺寸處劃線,加工余量為鋼管外徑的1/2加1~2mm;其次,用卡盤裝夾工件左端外圓柱面,劃線處超出10m m左右,右手控制中滑板對刀,手動操作實現(xiàn)刀具的橫向進給;第三,鋼管的材料具有熱塑性,車刀(車刀前端為圓弧刃)與工件靠摩擦受熱發(fā)紅變軟,徑向走刀、通過擠壓成形、車刀后端再切削成倒角(倒圓)等一系列切削過程一氣呵成。封半圓口,加工余量為鋼管外徑的1/2,需要左手操作大滑板控制縱向進給,同時右手操作中滑板控制橫向進給,由于是雙手同時操作,類同于車成形面,操作難度較大,難以一次成形,可以進行2~3次修整;第四,由于手動進給對工件進行擠壓,工件表面往往留下高低不平的刀痕,因此必須用細板銼銼光,再用1號或2號紗布進行表面拋光。第五,加工完成后,等工件自然冷卻,用專用樣板檢查工件輪廓,并用車刀修整。精度要求較高的成形面,除用樣板檢驗其外形外,還須用游標卡尺或千分尺通過被檢測面,多方位進行測量,使其尺寸公差滿足工件精度要求。
刀具材料采用硬質(zhì)合金,常用的牌號如YG8、YG15或Y T5、YT15均可。封平口刀具主要幾何參數(shù)及修磨方法如表1和表2所示。
表1 封平口刀具主要幾何參數(shù)及修磨方法
(1)切削深度(αp):為鋼管的外圓半徑,一般須小于硬質(zhì)合金刀頭徑向尺寸。
(2)切削速度(ν):切削深度確定后,就是確定主軸的轉(zhuǎn)速n,低碳鋼的轉(zhuǎn)速約取1000r/min,中碳鋼和不銹鋼約取1200r/min。
表2 封圓弧口刀具主要幾何參數(shù)及修磨方法
(3)進給量(f):封平口時車刀橫向進給量一般不超過0.01mm/r;封圓弧口,車刀在各個位置上的橫向、縱向進給量是不相同的。剛開始時,橫向進給量比縱向進給量慢;進行到中間時,橫向進給量與縱向進給量相等;快結(jié)束時,橫向進給量比縱向進給量快。如此,須經(jīng)過多次合成進給,進給量一般不超過0.01mm/r。
除了鋼管外,鋁管、銅管等都具有熱塑性,也可以推廣應用。