摘要：壓路機的振動輪屬重型機械，粗加工階段刀具的工作環境比較惡劣，輪圈材質為Q345B，屬低合金高強度鋼，材料硬度高、難加工，經多次生產實踐，改為使用可轉位車刀，較之以前的焊接式硬質合金車刀，很好地解決了振動輪加工難和加工效率低的生產難題。

振動壓路機是國機重工（洛陽）有限公司的主導產品之一，筆者在該公司進行生產實踐過程中，與工程技術人員合作，針對振動輪的加工工藝提出了一些改進性的建議，尤其是加工刀具的改進，刀具由以前的焊接式硬質合金車刀改為可轉位車刀，經過多次生產驗證，取得了不錯效果。

1. 振動輪的加工特點

振動壓路機是工程施工的重要設備之一，用來壓實各種土壤、瀝青混凝土等，多用于公路施工中路基、路面的壓實。振動輪為壓路機重要零件之一，其質量達2t左右，輪圈材質為Q345B，外型尺寸大、質量大，屬于重型零件，切削時與普通零件相比，刀具的切削深度大、切削速度低、進給速度慢，因此對刀具的性能提出了更高的要求。

2. 加工內容

壓路機振動輪的加工如附圖所示，在重型臥式車床C6020B上，兩頂尖頂緊車床夾具與振動輪，粗車工件兩側的端面1、2及其倒角。

3. 改進車削加工刀具

車床加工時常用的車刀種類有整體式焊接車刀、機夾式車刀、可轉位車刀和成形車刀等。之前在車削Q345B振動輪輪圈時，采用的是焊接式硬質合金車刀，在車削振動輪端面及倒角時，刀具切削性能差，經常出現車削噪聲大、難切削，極易出現車刀崩刃，有時需更換幾把車刀才能加工完成一個振動輪，使生產效率大幅降低，造成生產的瓶頸。經過比較、選擇和多次實踐，決定采用可轉位車刀完成本工序的加工，因為它能夠增加刀片受力方向的剛度，以使得在增加切削速度和切削深度后，減少振動，有利于生產效率和加工質量的提高。

可轉位車刀是指使用可轉位刀片的機夾車刀，刀具一條切削刃用鈍后可迅速轉位換成相鄰的新切削刃繼續使用，直到刀片上所有的切削刃均已用鈍，刀片才報廢回收，更換新刀片后，車刀又可繼續工作。與硬質合金焊接車刀相比較， 可轉位車刀有如下特點：①刀片不需經過高溫焊接，缺陷及裂紋少，刀具壽命高，提高了生產效率。②不需操作工人進行刃磨，減少了停機換刀等輔助時間。③刀桿可重復使用，有的刀片可由制造廠家回收再制，降低了刀具成本。④刀片具有良好的切削穩定性能，剛性好、精度高，能進行高速切削和強力切削。

4. 刀具材料及刀具角度的選擇

在金屬切削加工中， 刀具材料的切削性能直接影響著生產效率、工件的加工精度、已加工表面質量、刀具的消耗及加工成本。正確選擇刀具材料是設計和選擇刀具的重要內容之一，特別是針對某些難加工材料的切削，刀具材料的選擇顯得尤為重要。目前市面上常見的車刀材料有高速鋼、硬質合金及一些高性能材料（如陶瓷、立方氮化硼及金剛石等），而硬質合金車刀在強度、硬度、韌性及工藝性方面具有優良的綜合性能，幾乎可用于任何常見材料的切削加工。

涂層刀具是在強度和韌性較好的刀具基體表面上，利用氣相沉積方法涂覆幾微米厚的高硬度、高耐磨性且難熔的金屬或非金屬化合物而獲得的。涂層刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化學性能穩定、耐熱耐氧化、摩擦因數小及熱導率低等特性，切削時可比未涂層刀具提高刀具壽命3～5倍以上，可提高切削速度20%～70%，提高加工精度0.5～1級，降低刀具消耗費用20%～50%。因此選擇涂層硬質合金作為本工序加工的車刀材料。

由于在重型機械粗加工階段刀具的加工環境比較惡劣，經過多次實踐，確定采用的車刀應為0°～－5°的前角，0°～10°的后角，負的刃傾角以增大工作前角和楔角、提高切削刃的鋒利性和刀尖的強度，同時在主切削刃上可開有1mm左右的負倒棱及R2mm左右的刀尖圓弧，以提高切削刃的抗沖擊性。

5. 實際加工應用情況

（1）加工刀具的使用。刀具：45°外圓可轉位車刀；刀片：德國瓦爾特SNMG 190612-NR8 WPP30，后角0°，修光刃經刃磨，切削刃長度19mm，刀片厚度s=6.35mm，刀尖圓弧r=1.2mm，刀片槽型NR8（根據切削深度ap和進給量f確定），刀片材質WPP30為涂層硬質合金（根據加工條件選定，符合ISO代碼HC-P30），刀片形狀為長方形；刀桿：一般的剛性鎖緊系統即可，選擇國產車刀刀桿，但由于刀桿的副后刀面在加工內孔倒角時發生干涉，使用前磨去刀具的干涉部分。

（2）切削用量的選擇。由于工件在粗加工階段以去除余量為主要加工目的，而重型工件又因為切削余量大，相應產生的切削力大，因此應選擇較低的切削速度和進給量，根據經驗選擇切削速度v為10～15m/min，進給量f為0.5～1mm/r，切削深度ap為3～5mm，以保證加工后的表面粗糙度值

（3）首件試切削情況。第一刀：選擇進給速度vf=8mm/min，轉速n=16r/min，切削深度ap=5mm，工件切削時發生振動，及時降低切削深度。第二刀：選擇進給速度vf=11.2mm/min，轉速n=20r/min，切削深度ap=3mm，切削情況良好。第三刀：選擇進給速度vf=8mm/min，轉速n=16r/min，切削深度ap=5mm，切削情況良好。第四刀：選擇進給速度vf=8mm/min，轉速n=16r/min，切削深度ap=1mm，切削情況良好。這是工件最后的尺寸余量，但是小切深造成不斷屑，這也提醒操作人員在正常的切削過程中不宜選用較小的切深。

綜上所述，經過反復生產加工的實踐證明，在進行Q345B材質壓路機振動輪的粗加工過程中，可轉位車刀較之前采用的焊接式硬質合金車刀，刀具的剛性和耐磨性高，使用壽命長，加工過程中工件不易振動，不需頻繁對車刀進行刃磨及更換，有效保證了加工效率及加工精度，很好地解決了振動輪加工難和加工效率低這一問題，最大限度地滿足了生產需要。