玻璃钢车削刀具
一、车刀的组成
车刀由硬质合金刀片(或其材料刀头)和刀杆组成。刀片(刀头)称为切削部分,刀杆也称刀体,它们共同担负着切掉切屑的任务。
车刀同切削金属的一样,主要由前刀面、后刀面、主刀刃、副刀刃、副后面,刀尖圆弧刃(过渡刃)和刀尖圆后刀面等元素组成。它们的主要区别是量值大小。
二、车刀刀头材料
玻璃钢车刀刀头材料,直接影响着车刀顺利切削的程度。根据玻璃钢材料性能和切削加工性要求,切削部分的材料应按着佳状态选择。通过长期的生产实践认为,使用硬质合金(金刚石除外)作为车刀切削部分的材料,在刃磨合理的情况下,基本上可以满足玻璃钢加工要求。但并不理想,尤其是对高硅氧玻璃钢车削表现比较突出。但可以通过改变刀刃宽度,降低切削速度,加大走刀量的办法来弥补这个问题。实践证明,不同材料切削加工的难易程度不同,因此,车刀的选择必须注意它的合理性。这里应当指出的是:应主要围绕着刀刃磨损这个问题,全面考虑,抓主要矛盾,并找出主要原因,使切削加工的问题由难变易,由不顺利变顺利。
三、车刀的几何角度
(一)对前角及前面的要求
在生产实践中观察,车刀切削情况,发现前角大小对车削加工的影响非常明显。例如:采用前角γ=0°时,车削直径为mm,长100mm(平行布层),吃刀深度为0.5mm,走刀量为0.08mm/r,主轴转数390r/min 。其结果:工件表面不仅出现黄色而且还有黄色附着物,同时,表面还有起层,甚至产生断裂现象。在同样条件下,若只增大前角(γ=25°),就不仅可以改善上述问题,而且还可使表面粗糙度有明显降低,同时也克服了工件断裂现象。从上述例子可以看出,前角对加工表面质量有极大影响。因此,要求增大前角。为了减小切屑变形及刀前面摩擦,便于排屑和除尘工作,车刀要求采用大圆弧式导屑槽,其导屑槽面光滑。这样的车刀,切削作用力后移,容易排除,能保护刀尖,提高刀具的耐用度,还能弥补前角过大而刀具单薄的缺点。所以,一般情况下,直径大、工件强度小、长度长的薄弱工件如缠绕件、粗精车削表面都采用大前角、大导屑槽的车刀;对于模压件加工和手糊件,要使表面不掉渣、掉块、起毛、裂纹,也都应采用上述车刀。
(二)对后角及后刀面的要求
增大后角能够改善切削条件,这是众所周知的。根据长期的生产实践证明,不同材料应选择不同后角,薄壁件、细长管件由于加工表面易出现刀迹和波纹,应选取大后角;对于高厚玻璃钢材料粗车削余量大,强度高,刚性好,可选用较小的后角;对于精加工或平行布层方向车削要着重考虑工件与车刀主后角的摩擦,应选取大后角。车刀后刀面一定要光滑,刃口不允许有任何过渡面(也就是后刀面与刀刃相交),在使用前不允许用油石背或砂布打磨。
(三)对主偏角的要求
根据玻璃钢不同成型方法来选取车刀的主偏角大小。缠绕玻璃钢,由于缠绕层的方向性以及芯模作用,应选取较小主偏角;层压玻璃钢,由于布层方向和强度较高,主偏角应选取90℃;如果是垂直布层切削,则选取较小值;模压玻璃钢,考虑其填料无规则性(各向异性非常严重),所以,也要严格控制主编角。
(四)对副偏角大小要求
根据被加工的材料和不同成型方法,选取不同的副偏角。在保证一定刀尖圆弧半径的情况下,适当增大副偏角,是减小两偏角夹角增大刀刃长度的有效方法。但是,对于精加工工件,要降低表面粗糙度,有时选择较小的主、副偏角,保证较宽的切削刃,加工时能成倍地加大走刀量,提高生产率。
(五)对刀尖圆弧半径的要求
在生产实践中确认,车刀刀尖圆弧半径是切削加工玻璃钢重要的刀刃参数。在实践中,对于低粗糙度、高精度零件,要达到设计尺寸要求和精度要求,应选取较大刀尖圆弧半径。加工外圆时取大值,加工内孔时取较小值。
刀尖圆弧半径刃,虽然是非常重要的元素,而且有着重要的作用,然而,用大圆弧半径,切削刃必然增长,因此,要达到更好的切削效果,必须和走刀量紧密结合起来,否则就会产生相反的作用。
(六)对刃倾角大小要求
玻璃钢切削加工时,应当特别注意刃倾角。一般比较理想的刃倾角应按如下值选取:车刀低点应高于工件中心线1mm左右;刀尖和刀尖高点相差0.7mm左右。采用这个尺寸的刃倾角,基本上能够防止出现玻璃钢的分层、起毛、掉渣等现象。
实践中对于层压、缠绕、手糊和模压等玻璃钢车削,车刀均需要采用正刃倾角,尤其是精加工更为重要。正刃倾角后部先“切入”工件,然后,刀尖切入。刀尖不先承受切削力,这样就可保护刀尖,给确保大前角和刀刃的锋利程度提供了可靠的条件。
正刃倾角能使径向力增大,主切削力减小,而径向力增大可以通过改变主偏角来减小,主切削力减小能够改善切削层的受力关系。
除了以上对几个主要角度的要求外,还应当注意副后角及副后刀面。副后角和副后刀面的大小同其它角的要求一样,应取较大值。在实际加工中一般都不大注意这个因素。在这里应当引起足够的重视,因此,一般情况下,增大副后角和降低副后刀面的粗糙度具有明显的实际意义。
车刀由硬质合金刀片(或其材料刀头)和刀杆组成。刀片(刀头)称为切削部分,刀杆也称刀体,它们共同担负着切掉切屑的任务。
车刀同切削金属的一样,主要由前刀面、后刀面、主刀刃、副刀刃、副后面,刀尖圆弧刃(过渡刃)和刀尖圆后刀面等元素组成。它们的主要区别是量值大小。
二、车刀刀头材料
玻璃钢车刀刀头材料,直接影响着车刀顺利切削的程度。根据玻璃钢材料性能和切削加工性要求,切削部分的材料应按着佳状态选择。通过长期的生产实践认为,使用硬质合金(金刚石除外)作为车刀切削部分的材料,在刃磨合理的情况下,基本上可以满足玻璃钢加工要求。但并不理想,尤其是对高硅氧玻璃钢车削表现比较突出。但可以通过改变刀刃宽度,降低切削速度,加大走刀量的办法来弥补这个问题。实践证明,不同材料切削加工的难易程度不同,因此,车刀的选择必须注意它的合理性。这里应当指出的是:应主要围绕着刀刃磨损这个问题,全面考虑,抓主要矛盾,并找出主要原因,使切削加工的问题由难变易,由不顺利变顺利。
三、车刀的几何角度
(一)对前角及前面的要求
在生产实践中观察,车刀切削情况,发现前角大小对车削加工的影响非常明显。例如:采用前角γ=0°时,车削直径为mm,长100mm(平行布层),吃刀深度为0.5mm,走刀量为0.08mm/r,主轴转数390r/min 。其结果:工件表面不仅出现黄色而且还有黄色附着物,同时,表面还有起层,甚至产生断裂现象。在同样条件下,若只增大前角(γ=25°),就不仅可以改善上述问题,而且还可使表面粗糙度有明显降低,同时也克服了工件断裂现象。从上述例子可以看出,前角对加工表面质量有极大影响。因此,要求增大前角。为了减小切屑变形及刀前面摩擦,便于排屑和除尘工作,车刀要求采用大圆弧式导屑槽,其导屑槽面光滑。这样的车刀,切削作用力后移,容易排除,能保护刀尖,提高刀具的耐用度,还能弥补前角过大而刀具单薄的缺点。所以,一般情况下,直径大、工件强度小、长度长的薄弱工件如缠绕件、粗精车削表面都采用大前角、大导屑槽的车刀;对于模压件加工和手糊件,要使表面不掉渣、掉块、起毛、裂纹,也都应采用上述车刀。
(二)对后角及后刀面的要求
增大后角能够改善切削条件,这是众所周知的。根据长期的生产实践证明,不同材料应选择不同后角,薄壁件、细长管件由于加工表面易出现刀迹和波纹,应选取大后角;对于高厚玻璃钢材料粗车削余量大,强度高,刚性好,可选用较小的后角;对于精加工或平行布层方向车削要着重考虑工件与车刀主后角的摩擦,应选取大后角。车刀后刀面一定要光滑,刃口不允许有任何过渡面(也就是后刀面与刀刃相交),在使用前不允许用油石背或砂布打磨。
(三)对主偏角的要求
根据玻璃钢不同成型方法来选取车刀的主偏角大小。缠绕玻璃钢,由于缠绕层的方向性以及芯模作用,应选取较小主偏角;层压玻璃钢,由于布层方向和强度较高,主偏角应选取90℃;如果是垂直布层切削,则选取较小值;模压玻璃钢,考虑其填料无规则性(各向异性非常严重),所以,也要严格控制主编角。
(四)对副偏角大小要求
根据被加工的材料和不同成型方法,选取不同的副偏角。在保证一定刀尖圆弧半径的情况下,适当增大副偏角,是减小两偏角夹角增大刀刃长度的有效方法。但是,对于精加工工件,要降低表面粗糙度,有时选择较小的主、副偏角,保证较宽的切削刃,加工时能成倍地加大走刀量,提高生产率。
(五)对刀尖圆弧半径的要求
在生产实践中确认,车刀刀尖圆弧半径是切削加工玻璃钢重要的刀刃参数。在实践中,对于低粗糙度、高精度零件,要达到设计尺寸要求和精度要求,应选取较大刀尖圆弧半径。加工外圆时取大值,加工内孔时取较小值。
刀尖圆弧半径刃,虽然是非常重要的元素,而且有着重要的作用,然而,用大圆弧半径,切削刃必然增长,因此,要达到更好的切削效果,必须和走刀量紧密结合起来,否则就会产生相反的作用。
(六)对刃倾角大小要求
玻璃钢切削加工时,应当特别注意刃倾角。一般比较理想的刃倾角应按如下值选取:车刀低点应高于工件中心线1mm左右;刀尖和刀尖高点相差0.7mm左右。采用这个尺寸的刃倾角,基本上能够防止出现玻璃钢的分层、起毛、掉渣等现象。
实践中对于层压、缠绕、手糊和模压等玻璃钢车削,车刀均需要采用正刃倾角,尤其是精加工更为重要。正刃倾角后部先“切入”工件,然后,刀尖切入。刀尖不先承受切削力,这样就可保护刀尖,给确保大前角和刀刃的锋利程度提供了可靠的条件。
正刃倾角能使径向力增大,主切削力减小,而径向力增大可以通过改变主偏角来减小,主切削力减小能够改善切削层的受力关系。
除了以上对几个主要角度的要求外,还应当注意副后角及副后刀面。副后角和副后刀面的大小同其它角的要求一样,应取较大值。在实际加工中一般都不大注意这个因素。在这里应当引起足够的重视,因此,一般情况下,增大副后角和降低副后刀面的粗糙度具有明显的实际意义。








































