作者:李良敏
单位:孝感市工业学校
来源:《金属加工(冷加工)》2017年第7期
在学校与企业合作的教师培训中,笔者有幸参与了企业的生产实践。在企业生产实践中,结合自己的专业理论知识与企业工人师傅一起改进了一种切断刀具,此刀具若改进后,在工件加工质量和生产率上均有较大的提高,尤其是在生产率上可提高约5倍左右,同时能提高刀具的使用寿命,刀具刀头的折断、崩刃现象也有很大改善,现将此刀具进行介绍。
1.快速切断刀的几何参数
在车削加工中,把棒料或工件切断的加工方法称为切断。其加工质量的好坏与效率的高低,关键是切断刀的材料、几何参数的选择,刃磨及其切削用量的合理选择。切断刀(见图1)以横向进给为主,前端的切削刃为主切削刃,两侧的切削刃为副切削刃。其主切削刃较窄,刀体较长,故刀体强度较差,在此主要讨论用高速钢制造的切断刀几何参数的选择,具体为:前角γo选取为1°;后角αo选取为4°~6°;副后角α´ o选取为0.5°~1°;主偏角κr为90°;副偏角κr´选取为1°~2°;主切削刃宽度a可用下面经验公式计算
式中,a为主切削刃宽度(mm);d为工件待加工表面直径(mm)。
刀体长度(L)可用下面公式计算
L=h+(2~3)
式中,L为刀体长度(mm);h为切入深度(mm)。
卷屑槽(断屑槽)为圆弧形,在刃磨后约为R6mm的圆弧。
图 1
快速切断刀的几何参数具体如图2所示,此刀具结构图因刀具角度较小,故未按比例绘制。
图 2
2.快速切断刀的制作方法及主要技术特点
(1)此快速切断刀为高速钢锻制而成,锻制成毛坯后,再进行热处理,加温由红色逐渐冷却转变为黑色时,随即将切断刀的刀头部分在锻床上锻锤数下(3~5回合),以增加刀头部分的组织密度,同时提高硬度。注意切断刀刀头不要锻锤过多次数,以免刀头部分内应力过大而出现裂纹。最后按上述几何参数刃磨、修磨完成。
(2)主切削刃刃磨后,用细油石将主切削刃修磨出半径约为0.2mm的圆角,卷屑槽(断屑槽)的圆弧半径约为6mm,前刀面有约1°的角度,主要是为了增大切削速度,刀口为圆角增强了切削抵抗力,能在切削时不会产生“啸叫”声。
(3)两个副后角是相等的,约为0.5°~1°,主切削刃与刀体的底面平行,主要使刀头部分在切削时所受到压力均衡,故不易折断刀口。
(4)将切断刀副偏角刃磨至1°~2°后,在离主切削刃5mm的范围内用细油石修磨此角,角度均为0.5°,即所谓的消气之处,其效用是使刀头全部发挥效率,使其切削能完全切断(通常所说能“断根”)。
3.结语
此切断刀用高速钢锻制而成,经过简单的热处理,再加上刀体部分选择合适的参数(角度、圆角及圆弧等)后,可以较大程度地改善在加工过程中刀头折断、崩刃,且能避免在加工过程中产生“啸叫”声,切断后工件的切断面平整,进而大幅提高工件质量和生产效率。
“刀具”约稿函
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(1)刀具的先进技术及发展趋势。(2)刀具的先进设计理念与制造经验。(3)刀具的选型和应用。(4)在实际加工过程中使用刀具的心得。(5)刀具使用的具体案例分析或解决方案的改进等。
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