快速切断刀几何参数的选择

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γ_o选取为1°；后角α_o选取为4°～6°；副后角α´ _o选取为0.5°～1°；主偏角κ_r为90°；副偏角κ_r´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

2018年金属加工（冷加工）杂志“刀具”栏目约稿如下：

（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。

    本次约稿的“刀具”栏目文章侧重于金属加工冷加工范畴，来稿一经录用，马上安排发表！官方唯一投稿网址：tougao.mw1950.cn，点击网址，登录网站，注册账户后按步骤进行投稿，希望广大作者和读者积极投稿！投稿不需支付任何费用！

金属加工（冷加工）编辑部