工欲善其事，必先利其器硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼的改進(jìn)要點(diǎn)

前言：硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼是金屬加工、機(jī)械化生產(chǎn)中的重要工具，應(yīng)用極為廣泛，如何有效地提高硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼的切削力和使用壽命，是五金工具生產(chǎn)行業(yè)的一大重要課題。

本論：

1.硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼，亦稱硬質(zhì)合金高速什錦銑刀、硬質(zhì)合金模具銑刀等，與高速電磨機(jī)或風(fēng)動(dòng)工具配套使用。

2.硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼的材料，一般用得最多的是YG6、YG8、YG10X。

3.硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼的用途，在五金機(jī)械、汽車、造船、雕刻等行業(yè)被廣泛使用。

4.硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼的一般形狀和相對(duì)應(yīng)的型號(hào)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(hào)E型、F型、G型、H型、L型、M型、N型、T型等。

5.硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼的主要特點(diǎn)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(fā)達(dá)國家相比，硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼的主要差距，我們的轉(zhuǎn)銼賣不出好價(jià)格，質(zhì)量檔次比不上發(fā)達(dá)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(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備。4.刃部的幾何角度、齒形、公差精度。5.轉(zhuǎn)銼的同軸度等等。

7.如何來提高我國的硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼的質(zhì)量檔次，增強(qiáng)我們產(chǎn)品的競爭力呢？

我們先從理論上對(duì)旋轉(zhuǎn)銼的切削理論及成形原理上加以分析：

ⅰ）從齒形設(shè)計(jì)上的理論上來看：一般旋轉(zhuǎn)銼的齒是由直線或曲線構(gòu)成的。常用齒形如下圖。a）為直線齒背，特點(diǎn)是制造方便，但刀齒強(qiáng)度弱，b）為折線齒背，增加了刀齒強(qiáng)度和加工難度c）為曲線齒背，齒背任意截面點(diǎn)上的強(qiáng)點(diǎn)基本相等，但生產(chǎn)難度較高。

現(xiàn)在我們即要找到一種便于生產(chǎn)成形的齒形，又要有一定強(qiáng)度的齒形。

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

ⅲ）按照剪切理論，主剪切區(qū)域會(huì)發(fā)生如圖所示的熱塑性失穩(wěn)，就是材料由于局部溫升導(dǎo)致材料的熱軟化效應(yīng)超過材料的變形強(qiáng)化效應(yīng)發(fā)生絕剪切。

ⅳ）按照周期限脆性斷裂理論，此理論認(rèn)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(zhuǎn)銼的高速銑削原理來看。

①轉(zhuǎn)銼都是按銑削原理來工作的，銑削工作的特點(diǎn)是：（1）加工生產(chǎn)率高（2）易產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)。

② 銑削工作切削時(shí)，一般轉(zhuǎn)銼齒磨損經(jīng)歷如圖三個(gè)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(shí)間的關(guān)系。

③旋轉(zhuǎn)銼的刀齒幾何角度的選擇，加工時(shí)，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(fā)揮刀具的切削性能，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)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(qiáng)度。合理地增大前角，可減小切削層變形和切削屑流出時(shí)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(huì)削弱性刃口強(qiáng)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(zhì)量與刀齒壽命，但后角過大也會(huì)降低切削力強(qiáng)度和刀齒散熱誠能力，使轉(zhuǎn)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(jié)合我們的工作經(jīng)驗(yàn)，要提高硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼的質(zhì)量檔次要在以下幾個(gè)方面取得突破：

1）務(wù)必要在旋轉(zhuǎn)銼材料上取得突破，要達(dá)到以下要求：a）高的強(qiáng)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(qiáng)度和韌性，在旋轉(zhuǎn)銼的切削、沖擊、振動(dòng)條件下，要求材料要有一定的強(qiáng)度和韌性以防產(chǎn)品斷裂和崩齒。c）高的耐熱性，耐熱性是轉(zhuǎn)銼在高溫下仍然能保證其硬度、耐磨性、強(qiáng)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(zhuǎn)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(wù)必要在旋轉(zhuǎn)銼的刃齒上取得突破，要達(dá)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(zhuǎn)銼的徑向、軸向振動(dòng)不能超過規(guī)定的公差。d）刀刃齒的表面要達(dá)到規(guī)定的表面粗糙度要求。e）刀刃齒、轉(zhuǎn)銼本體不充許出現(xiàn)表面燒傷和裂紋。

3）現(xiàn)在我們即要找到一種便于生產(chǎn)成形的齒形，又要有一定強(qiáng)度的齒形，如何搞呢？我們的轉(zhuǎn)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(cuò)齒（double cut ），這樣切屑短。切削鋒利高效，平穩(wěn)順暢，加工出的表面光潔度好，操作平穩(wěn)易于控制。

3）盡可能運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備來加工，以保證產(chǎn)品的精度。

結(jié)尾：

經(jīng)過對(duì)國內(nèi)外硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼的研究、探索、生產(chǎn)加以總結(jié)。再根據(jù)切削的基本理論分析、硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼的銑削原理的理論分析和探討，結(jié)合自己平時(shí)工作中的經(jīng)驗(yàn)提出了我們的硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)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(jìn)了硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼的切削條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳善元，等《金屬切削原理與刀具》，機(jī)械工業(yè)出版社。1995

[2]徐鴻本，姜全新，曹甜東等 《銑削工藝手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社。2012