余正存

摘要：在工件表面上车沟槽的方法叫切槽，常见的外圆沟槽有外圆直槽、圆弧沟槽和梯形槽等多种形式。圆柱体切槽包括切外圆槽、内孔槽、退刀槽、端面槽，加工其所用刀具称切槽刀。本文探讨了利用切槽刀提高零件加工质量、减少换刀次数、降低加工难度、提高生产效率的技巧和方法。

关键词：切槽刀;数控车;圆弧车刀

中图分类号：TG506文献标志码：A

槽刀工藝特点是：一个主刀刃和二个副刀刃同时参与切削，被切削材料塑性变形复杂、摩擦阻力较大，加工时相比外圆车削，进给量较小、切削厚度薄，单位切削力增大。同时切削削温较高，散热差，加剧刀具磨损，降低刀具使用寿命。本文以甘肃省数控技能大赛数控车学生组实操试题为例，探讨了如何在数控车上利用切槽刀进行零件表面的加工，提高零件加工质量，减少换刀次数，降低加工难度，提高生产效率。难点在于编程技巧和方法。

1技术要求

零件图如图1所示，要求未注线性尺寸公差应符合GB/T1804-2000的要求，未注倒角1×45°，零件加工表面，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷，加工后的零件不允许有毛刺、飞边。材料为45#钢。该材料为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板、梢子、导柱等，应用广泛。毛坯为φ100×145mm的棒料。零件的尺寸、表面质量、位置关系要求较高，加工难度在于编程方法、走刀路线的选择。

2加工工艺设计

为了不影响该零件表面粗糙度及尺寸精度的加工要求，结合零件图分析，图1加工的最大难点是切除率较大，几何形状复杂，且R20的圆弧、80°锥面及R3圆弧要形成光滑过渡。这给提高该零件的加工质量、刀具选择、编程方法、工艺安排提出了一定挑战。因此，本例选择了72.5°外圆车刀、3mm切槽刀、R2圆弧车刀及螺纹车刀，作为该零件的粗精加工刀具。选择3mm切槽刀，一方面，零件直径较大，如果选择较宽刀刃，在车削过程中，容易产生振动，降低零件加工精度。刀宽过窄，反而降低了刀具本身工艺刚性，不但影响加工效率的提高，而且直接影响其加工表面质量。另一方面，选择3mm切槽刀，是结合图1几何形状分析得出的结论，意在利用3mm切槽刀对R20的圆球面进行粗精加工，经过计算与实践，其加工误差为0.06mm，完全符合GB/T1804-2000的精度要求。为了保证零件表面质量的一致性，本例除了采用3mm切槽刀对R20圆弧、槽粗精加工以外，还对R4、80°的零件轮廓进行了粗精加工。加工80°锥面及R3时，先用3mm切刀对80°锥面进行粗精加工如图2所示，然后采用R2圆弧车刀，用圆弧相切的方式进行粗精加工如图3，这样的组合方式，保证了加工精度，提高了加工效率。切削参数的合理选择，直接影响着零件加工表面质量和尺寸精度，本例中粗、精车主轴转速为300-700r/min，外圆车刀粗车背吃刀量为2m，进给速0.13mm/r，留0.3精加工余量，精加工为进给速度0.09mm/r。切槽刀粗车进给速度为0.06mm/r，精车0.05mm/r。圆弧车刀粗车背吃刀量为0.5mm，进给速0.1mm/r，留0.2精加工余量，精加工为进给速度0.08mm/r。加工工艺的安排，直接影响着零件的质量和生产效率，本例的加工方案是：先粗精车右面，粗精加工至ψ88，然后以右面定位，采用一夹一顶的装夹方式，一次加工左面。先用外圆车刀除去大部分加工余量，再用切槽刀进行粗精加工，加工结果如图8所示。

3 编程方法

本文主要采用了CAXA数控车软件编程，软件编程的缺点是程序量较大，但程序准确度高，不宜出错。切槽刀加工方式分为：纵向加工和横向加工两种。图4为纵向加工轨迹，这种轨迹适合直径比较小，且刀宽较小的情况。图5为横向加工轨迹，这种轨迹虽然加工效率较高，但对刀具使用寿命造成影响。本例使用的是纵向走刀方式。切槽刀参数设置如图6所示，每切深3mm，退刀4mm，步距2.5mm。这样的走刀方式，便于排削，提高刀具使用寿命。图7为软件编程切槽刀走刀轨迹。

4 结束语

本论述主要研究了切槽刀在数控车削中的应用和编程方法等，意在提高零件的加工精度和加工效率，拓展切槽刀在车削中的应用，切槽刀也可以加工除槽以外的几何形状，发挥切槽刀在实际加工中的优势。