在高速钢刀粒的设计过程中,最重要的就是刀粒刃部的角度是否合理。因为高速钢与
硬质合金材料的不同,因此我们设计车刀的角度也因应材料的不同而选择不同的角度。车
刀刀粒的角度有:前角、后角、副后角、刃倾角、主偏角、副偏角。每一个角度的选择方法如
下。
1)前角 γ0:前刀面与基面的夹角。取值范围为:-8°到+15°。选择前角的一般原则是:
前角数值的大小与刀具切削部分材料、被加工材料、工作条件等都有关系。一般是在保证刀
具刃口强度的条件下,尽量选用大前角。如硬质合金车刀加工钢材料时前角值可选 5°-
15°。2)主后角 α0:主后刀面与切削平面间的夹角。其作用为减小后刀面与工件之间的摩
擦。它也和前角一样影响刃口的强度和锋利程度。选择原则与前角相似,一般为 0 到 8°。
3)主偏角 κr:主切削刃与进给方向间的夹角,常用在 15°-90°
之间。 4)副偏角 κ'r:副切
削刃与进给反方向间的夹角。选择原则是:精加工时,为提高已加工表面的质量,应选取
较小的值,一般为 5°-10°
。 5)刃倾角 λs:主切削刃与基面间的夹角,一般刃倾角 λs 取-
5°-+10°
。
高速钢相对硬质合金的硬度要低很多,所以在设计的时候刀具的前角尽量取较小值 ,
我们选择了不大于 5°,主后角取不大于 5°。同时刀粒的厚度也可以适当增大,以增加刀
粒的强度。
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制作实例
以硬质合金外圆刀粒为例, 外圆刀粒外型是棱形方块,主后角选择 5°,中间一圆孔
用于螺丝固定,上面周边有一退刀槽。根据材料特性,材料高速钢只能用数控加工。因此
我们选择了线切割、电火花等加工
工艺。
通过测绘,得到了硬质合金外圆刀粒的实际尺寸,然后根据测绘图,我们着手加工
外圆刀粒,具体步骤如下。
第一步:下料通过刀粒的外形排样,我们选择了 12×12 的高速钢方棒料。为节省材料、
使得利用率的最大化,刀粒线割排样如下:
第二步:打孔。图 1 排样图中的孔因材料的硬度不能用一般的机加工作出,只能通过
电火花打孔的方式作出。
第三步:线切割。根据图 1 的形状采用线切割割出直径 4.1 的孔,采用锥度线割的方
法线割出 5°的外形,在线切割过程中留 0.1 mm
最后抛光。