玻璃类工件的车削技巧与注意事项

1.车削钢化玻璃材料

钢化玻璃也称淬火玻璃，是将普通玻璃加热至一定软化程度后，急速、均匀地冷却而成的。钢化玻璃的机械强度是普通玻璃的4～6倍。这种玻璃的硬度高、脆性大，车削后的玻璃表面几乎看不到车削金属材料时通常可见的加工痕迹。

图6-64 切割密封圈时使用的切刀

a）带刀尖圆弧切刀 b）不带刀尖圆弧切刀

钢化玻璃的可加工性差，但如能正确选择刀具材料、刀具几何参数切削用量及加工方法，是可以对其进行车削加工的。

（1）所使用刀具 车削钢化玻璃的刀具材料，应该是强度高、耐磨性好的细晶粒和超细晶粒的硬质合金刀片，其牌号为YG3、YG3X、YG10H等。如果使用热压复合陶瓷刀片，可选AT6或SG4等牌号。

钢化玻璃车刀的刃口要锋利，前角γ_o可选0°～5°；后角α_o可适当大些，为10°～12°；主偏角κ_r=副偏角κ_r′=30°。使用陶瓷刀具时，前角γ_o=5°～8°，后角α_o=8°～10°，κ_r=κ_r′=30°。

（2）切削用量的选择 车削钢化玻璃时，进给量f可小些（0.08～0.1mm/r），切削速度v_c=15～20m/min，背吃刀量a_p=1～2mm。

（3）加工中的操作要点 钢化玻璃材质脆硬，车削时应掌握以下要点。

图6-65 车削钢化玻璃工件时的装夹方法

1—圆盘 2—胶垫 3—工件

1）车削钢化玻璃时，切屑为粉末状，当切屑呈颗粒状飞溅时，必须刃磨车刀，若继续使用该车刀，则工件极易碎裂成圆钝棱角状的均匀小碎块。另外，开始车削时，应先对工件进行倒角，以增加材料的可加工性。

2）工件装夹可采用图6-65所示的方法，主轴卡盘和尾座活动卡盘上各装夹一个圆盘1，胶垫2通过圆盘1均匀作用于钢化玻璃工件3的两侧平面。具有一定厚度的胶垫2具有良好的减振和缓冲作用，可保证工件装夹平稳可靠。对尾座或套筒进行改装，使活动卡盘能在尾座上自由转动。

3）车削时可供给切削液，可使用煤油等作为切削液。

2.车削有机玻璃材料

有机玻璃学名聚甲基丙烯酸树脂，其质轻耐光，易于成形加工，具有热塑性。车削这类材料时一般使用高速工具钢车刀，刀具形状和几何参数如图6-66所示。

3.车削玻璃纤维材料

玻璃纤维是玻璃熔融后制成的细丝，可织成玻璃布，工业上用作隔声、隔热和绝缘等材料。由于这类材料质轻而坚硬，其机械强度可与一般钢材相比，所以又称为玻璃钢。

图6-67所示是细长的圆锥玻璃纤维杆工件，某厂大批量加工该工件时，采用了以下方法。

图6-66 车削有机玻璃的车刀

图6-67 圆锥玻璃纤维杆工件(www.xing528.com)

图6-68 车削圆锥玻璃纤维杆时车床的改装

（1）车床的改装和有关计算 加工该工件圆锥部分的圆锥角α时，将所使用的C620-1型车床进行了改装，如图6-68所示。在车床溜板箱上增加一个交换齿轮架，把与齿条相啮合的齿轮轴和横向进给丝杠连接起来，按工件的圆锥半角，纵、横同时自动走刀车削锥度。

传动比i的计算公式为

式中 ──工件圆锥半角（°）；

L_纵──与齿条相啮合的齿轮轴转一周，床鞍移动的距离（mm）；

L_横──横向进给丝杠转一周，中滑板移动的距离（mm）；

z₁──主动齿轮数；

z₂──从动齿轮数。

例如，C620-1型车床上与齿条相啮合的齿轮轴的模数为3mm，齿数为12，横向进给丝杠导程改为1mm。根据图6-67所示工件尺寸，tanβ=（10-3.2）/（2×1510），L_纵=πmz=113.0976mm，即i≈14/55。根据横向进给中滑板移动方向的需要和两轴的中心距，需增加一个中间齿轮z′。

改装后的跟刀架结构如图6-69所示，它可将工件限制在小的孔内，可减少加工时的振动和工件变形。跟刀架上的孔应在车床上直接车出。

将车床上的尾座拆下后，换上图6-70所示的新尾座。新尾座的作用是支持工件，防止在车削过程中因离心力引起工件的振摆而造成折断。

图6-69 改装后的跟刀架结构

图6-70 车床改装后的新尾座结构

（2）所使用刀具和切削用量 刀具可选用YW1、YW2硬质合金材料。车刀前角γ_o=15°～20°，后角α_o=6°～12°，主偏角κ_r=90°，副偏角κ_r′=8°。切削刃要锋利，刃磨后要研磨光洁。

车削时的主轴转速n=765～1200r/min，进给量f=0.05～0.10mm/r。

（3）车削时应注意的问题

1）车削玻璃纤维类工件时，为防止粉尘飞扬，应使用乳化液或水质切削液充分进行冷却。

2）车削后，可在水池内用水砂纸进行抛光。

3）工件加工后若圆锥素线不直，一般是由于车刀刀尖高于或低于主轴轴线造成的，所以在车削前，要认真进行对中心工作。

4）进行改装时，跟刀架衬套和新尾座支承套的中心都应与车床主轴保证同轴，否则切削过程中易造成工件扭断或断裂。