重型機(jī)械加工行業(yè)的特點(diǎn)是被加工件的尺寸很大，重量很重(有的可達(dá)上百噸)，因此重型加工用臥式車床的回轉(zhuǎn)直徑可達(dá)到6米，立式車床更可達(dá)到10余米。與普通切削加工相比，由于重型切削加工具有切削深度大、切削速度低、進(jìn)給速度慢等特點(diǎn)，因此其加工工藝與普通的機(jī)械切削加工工藝有很大不同，這些工藝問題包括刀具的選擇、刀具的安裝、切削用量的選擇以及工件的裝夾等各個(gè)方面。本文對(duì)重型車床切削加工不同加工階段的特點(diǎn)分別作如下論述。
刀具結(jié)構(gòu)的選擇
根據(jù)粗加工加工余量大、切削余量大的特點(diǎn)，用于粗加工的刀具應(yīng)該具有很好的剛性。一般來講，整體刀具的剛性較好，但重型刀具的結(jié)構(gòu)笨重，裝卸比較困難，所以發(fā)展方向應(yīng)該是機(jī)夾刀具。機(jī)夾刀具的刀片夾持結(jié)構(gòu)及加工精度對(duì)于刀具的選擇很重要，實(shí)際加工中發(fā)現(xiàn)，偏心銷夾緊和勾頭壓緊式不適合重型粗加工，這是因?yàn)榇旨庸r(shí)的系統(tǒng)振動(dòng)較大，常使壓緊機(jī)構(gòu)松動(dòng)，導(dǎo)致刀片損壞。而上壓式結(jié)構(gòu)常因阻礙了切屑的流出造成壓塊的損壞。對(duì)機(jī)夾刀具的制造精度要求也很高，因?yàn)榧词刮⑿〉恼`差，也會(huì)使定位機(jī)構(gòu)變成承力機(jī)構(gòu)，由于重型切削的加工過程中切削力巨大，就會(huì)造成刀具的損壞。經(jīng)實(shí)際加工驗(yàn)證，圖1所示結(jié)構(gòu)的刀具比較適于重型機(jī)械加工的粗加工，其優(yōu)點(diǎn)在于：當(dāng)?shù)秹K與刀體間有誤差時(shí)，可以進(jìn)行修磨，從而保證裝配精度；壓緊螺栓位于后刀面上，不容易被切屑損壞。板式刀架比較適合重型切削，因?yàn)樗鼧O大地增加了刀片受力方向的剛度，可以使得在增加切削用量后，不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，有利于生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量的提高。 
圖1 機(jī)夾重型車刀
刀具的安裝 
圖2 刀具反安裝計(jì)算簡(jiǎn)圖
機(jī)械加工中刀具的安裝方式對(duì)于加工很重要。通常以正夾為主，但計(jì)算結(jié)果表明，反夾的剛度更好，如圖2 所示，根據(jù)刀具反安裝時(shí)的計(jì)算式 
(1)
將式(1)積分后，代入固定端點(diǎn)的轉(zhuǎn)角、撓度均為零的邊界條件，將刀尖x=a代入式(1)得撓度方程為.同理，在刀具正安裝時(shí)，由于走刀抗力影響較小，故計(jì)算變形時(shí)只考慮主切削力，則有刀尖C點(diǎn)撓度為 
(3)
由式(2)和式(3)得到刀具反安裝和刀具正安裝 時(shí)的刀尖撓度值之差： 
(4)
顯然yc正的絕對(duì)值>yc反的絕對(duì)值) ，即反安裝車刀的剛度優(yōu)于正安裝車刀的剛度。此外，反向加工時(shí)，機(jī)床受力方向是剛度最大的方向，而刀具受力方向是剛度較小的方向，因此可以減小加工中的振動(dòng)。另一方面，由于實(shí)際加工中機(jī)床都是按正夾設(shè)計(jì)的刀臺(tái)，所以除非采用特殊設(shè)計(jì)的刀體，否則刀具安裝后將高于中心，造成刀具的工作后角減小，加據(jù)后刀面磨損。圖3所示為一種反向裝夾切斷刀。 
圖3 彎頭反切斷刀
