新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （河南 453003） 馮躍霞

河南衛(wèi)華重型機(jī)械股份有限公司 （洛陽 471009） 聶福全

玻璃鋼材料具有硬度高、強(qiáng)韌性好、材料導(dǎo)熱性差的特點(diǎn)，當(dāng)采用普通切斷刀具進(jìn)行玻璃鋼棒料切斷操作時，由于工件硬度較高及切削熱難以通過切屑及工件迅速擴(kuò)散等因素，將造成切削效率及刀具使用壽命較低，為解決上述問題，我們設(shè)計(jì)了一種專用玻璃鋼棒料切斷刀具，并取得了良好的應(yīng)用效果。

1.刀具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

該刀具結(jié)構(gòu)如附圖所示，主要由刀桿3、刀體2、刀片1組成。刀桿3采用45鋼材料制作并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為26～32HRC。刀體2采用無縫鋼管，既可減輕刀具重量，又具有較好的剛性和抗彎強(qiáng)度。刀片材料牌號為YG8硬質(zhì)合金，硬度較高且抗沖擊韌性較好，可有效確保切削玻璃鋼材料時的耐磨性。刀桿1、刀體2采用焊接方式連接為一體，焊接完成后，應(yīng)采用振動時效或人工時效的方式消除焊接應(yīng)力，以減小焊接應(yīng)力對刀具幾何精度的影響。刀具使用時將刀桿3安裝在車刀架上，并用壓刀螺釘壓緊，因此安裝起來十分方便。刀具主刀刃采用120°折形線設(shè)計(jì)方式，可防止切斷時芯料落下而損壞刀片。刀具安裝時，應(yīng)使刀具前切削刃高于工件中心1.5mm左右，可有效避免工件切斷后在切削面留有加工殘留。

刀具結(jié)構(gòu)圖

2.參數(shù)設(shè)計(jì)

為減小徑向切削力，進(jìn)一步提高刀具的使用壽命和工件表面加工質(zhì)量，設(shè)計(jì)合理的刀具幾何參數(shù)非常重要，該刀具的前角γ和后角α均設(shè)計(jì)為20°，可使切削輕快并減小后刀面與工件的摩擦，提高工件表面加工質(zhì)量；左副后角α1為20°，右副后角α2為10°，采用非對稱副后角設(shè)計(jì)的主要目的是可在確保工件加工質(zhì)量的前提下，提高刀具的剛性，減小切削振動，從而提高刀具的使用壽命。

為滿足加工質(zhì)量并確保加工效率和刀具使用壽命的均衡，切削參數(shù)定為：切削速度v=75m/min，進(jìn)給量f=0.1mm/r。

3.冷卻方式

由于玻璃鋼材料導(dǎo)熱性差，在切削時容易在刀具表面聚積較高的切削溫度，使刀具耐磨性降低，因此在切削時最好采取適合的冷卻方式進(jìn)行冷卻。由于玻璃鋼材料的特性，不能采用常規(guī)的水或油冷卻介質(zhì)，而應(yīng)采用壓縮空氣進(jìn)行冷卻，通過壓縮空氣形成的高速氣流不但可以有效降低切削熱，同時也有助于切削時的排屑。

采用該刀具切削玻璃鋼棒料加工效率可比普通切斷刀具提高工效5倍以上，工件加工表面粗糙度值較小，刀具使用壽命較高，取得了令人滿意的效果。