工欲善其事，必先利其器硬質合金旋轉銼的改進要點

前言：硬質合金旋轉銼是金屬加工、機械化生產中的重要工具，應用極為廣泛，如何有效地提高硬質合金旋轉銼的切削力和使用壽命，是五金工具生產行業的一大重要課題。

本論：

1.硬質合金旋轉銼，亦稱硬質合金高速什錦銑刀、硬質合金模具銑刀等，與高速電磨機或風動工具配套使用。

2.硬質合金旋轉銼的材料，一般用得最多的是YG6、YG8、YG10X。

3.硬質合金旋轉銼的用途，在五金機械、汽車、造船、雕刻等行業被廣泛使用。

4.硬質合金旋轉銼的一般形狀和相對應的型號如下：圓柱形，A型；圓柱形帶頂部切割，B型；圓柱形球頭，C型；球形，D型；及其它型號E型、F型、G型、H型、L型、M型、N型、T型等。

5.硬質合金旋轉銼的主要特點如下：

1.可以任意切削加工HRC70以下的各種材料。2.無粉塵污染。3.效率高。4.能加工各種形狀。5.壽命長。6.使用簡單方便。7.加工成本降低。

6.與發達國家相比，硬質合金旋轉銼的主要差距，我們的轉銼賣不出好價格，質量檔次比不上發達國家的。主要是：1.材料上不如德國貨。2.鎢鋼頭部和軸承鋼柄部 焊接不牢。3.先進的數控加工設備。4.刃部的幾何角度、齒形、公差精度。5.轉銼的同軸度等等。

7.如何來提高我國的硬質合金旋轉銼的質量檔次，增強我們產品的競爭力呢？

我們先從理論上對旋轉銼的切削理論及成形原理上加以分析：

ⅰ）從齒形設計上的理論上來看：一般旋轉銼的齒是由直線或曲線構成的。常用齒形如下圖。a）為直線齒背，特點是制造方便，但刀齒強度弱，b）為折線齒背，增加了刀齒強度和加工難度c）為曲線齒背，齒背任意截面點上的強點基本相等，但生產難度較高。

現在我們即要找到一種便于生產成形的齒形，又要有一定強度的齒形。

ⅱ）按照齒形切削形成機理和銼削原理要求齒硬而鋒利的同時，且要求齒間有一定的存屑空隙以保證能快速排屑。不然會堵塞刀齒，影響轉銼的加工。

ⅲ）按照剪切理論，主剪切區域會發生如圖所示的熱塑性失穩，就是材料由于局部溫升導致材料的熱軟化效應超過材料的變形強化效應發生絕剪切。

ⅳ）按照周期限脆性斷裂理論，此理論認為鋸齒形切削形成的根本原因是如圖的周期性斷裂。

ⅴ）按照旋轉銼的高速銑削原理來看。

①轉銼都是按銑削原理來工作的，銑削工作的特點是：（1）加工生產率高（2）易產生沖擊和振動。

② 銑削工作切削時，一般轉銼齒磨損經歷如圖三個階段：（1）初期磨損階段（2）正常磨損階段（3）急劇磨損階段。

齒磨損和切削時間的關系。

③旋轉銼的刀齒幾何角度的選擇，加工時，合理的刀齒幾何角度能夠減少銑削力、切削熱、刀具磨損。相同切削條件下，能充分發揮刀具的切削性能，提高加工質量和生產率。刀齒的主要幾何角度有前角、后角、主偏角、副偏角和刃傾角等。如圖

（1）前角γn和后角γ0的選擇，γn為法向前角，γ0端面前角。tanγn=tanγ0 cosβ ，前角的大小直接影響切削刃的鋒利性和強度。合理地增大前角，可減小切削層變形和切削屑流出時的摩擦，從而減小切削力、切削熱、刀具磨損、切削功率。但如前角太大，會削弱性刃口強度、惡化散熱條件，反使刀具磨損加大，以致刀齒崩裂。（2）后角α0的主要作用是減少刀具后面與工件加工表面之間的摩擦，tanα0=tanαn cosβ，提高已加工表面質量與刀齒壽命，但后角過大也會降低切削力強度和刀齒散熱誠能力，使轉銼壽命下降，引起崩齒。

8.通過以下的ⅰ）、ⅱ）、ⅲ）、ⅳ）、ⅴ）的綜合理論分析，結合我們的工作經驗，要提高硬質合金旋轉銼的質量檔次要在以下幾個方面取得突破：

1）務必要在旋轉銼材料上取得突破，要達到以下要求：a）高的強度和耐磨性，通常要求HRC88硬度以上，一般硬度越高耐磨性越好b）足夠的強度和韌性，在旋轉銼的切削、沖擊、振動條件下，要求材料要有一定的強度和韌性以防產品斷裂和崩齒。c）高的耐熱性，耐熱性是轉銼在高溫下仍然能保證其硬度、耐磨性、強度和韌性以保證在高溫條件下的切磨性能。d）良好的工藝性能，為了便于轉銼的制造，要求材料有良好的鍛造、加工、熱處理等加工性能。

2）務必要在旋轉銼的刃齒上取得突破，要達到以下要求：a）刀刃齒的幾何形狀正確、切削齒刃鋒利。b）刀刃齒的尺寸精度公差定要保證。c）轉銼的徑向、軸向振動不能超過規定的公差。d）刀刃齒的表面要達到規定的表面粗糙度要求。e）刀刃齒、轉銼本體不充許出現表面燒傷和裂紋。

3）現在我們即要找到一種便于生產成形的齒形，又要有一定強度的齒形，如何搞呢？我們的轉銼齒形最大可能的由直線和阿基米德螺旋線來到組成，齒尖角約28度是最合理的。如下圖。并盡可能用交錯齒（double cut ），這樣切屑短。切削鋒利高效，平穩順暢，加工出的表面光潔度好，操作平穩易于控制。

3）盡可能運用先進的數控加工設備來加工，以保證產品的精度。

結尾：

經過對國內外硬質合金旋轉銼的研究、探索、生產加以總結。再根據切削的基本理論分析、硬質合金旋轉銼的銑削原理的理論分析和探討，結合自己平時工作中的經驗提出了我們的硬質合金旋轉銼的研究方向和前沿的刀刃齒的角度和刀刃齒的幾何形狀、齒刃線布置和成形方法，大大改進了硬質合金旋轉銼的切削條件。

參考文獻：

[1]吳善元，等《金屬切削原理與刀具》，機械工業出版社。1995

[2]徐鴻本，姜全新，曹甜東等 《銑削工藝手冊》，機械工業出版社。2012