玻璃钢棒料切断刀具及工艺

新乡职业技术学院 （河南 453003） 冯跃霞

河南卫华重型机械股份有限公司 （洛阳 471009） 聂福全

玻璃钢材料具有硬度高、强韧性好、材料导热性差的特点，当采用普通切断刀具进行玻璃钢棒料切断操作时，由于工件硬度较高及切削热难以通过切屑及工件迅速扩散等因素，将造成切削效率及刀具使用寿命较低，为解决上述问题，我们设计了一种专用玻璃钢棒料切断刀具，并取得了良好的应用效果。

1.刀具结构及特点

该刀具结构如附图所示，主要由刀杆3、刀体2、刀片1组成。刀杆3采用45钢材料制作并经调质处理，硬度为26～32HRC。刀体2采用无缝钢管，既可减轻刀具重量，又具有较好的刚性和抗弯强度。刀片材料牌号为YG8硬质合金，硬度较高且抗冲击韧性较好，可有效确保切削玻璃钢材料时的耐磨性。刀杆1、刀体2采用焊接方式连接为一体，焊接完成后，应采用振动时效或人工时效的方式消除焊接应力，以减小焊接应力对刀具几何精度的影响。刀具使用时将刀杆3安装在车刀架上，并用压刀螺钉压紧，因此安装起来十分方便。刀具主刀刃采用120°折形线设计方式，可防止切断时芯料落下而损坏刀片。刀具安装时，应使刀具前切削刃高于工件中心1.5mm左右，可有效避免工件切断后在切削面留有加工残留。

刀具结构图

2.参数设计

为减小径向切削力，进一步提高刀具的使用寿命和工件表面加工质量，设计合理的刀具几何参数非常重要，该刀具的前角γ和后角α均设计为20°，可使切削轻快并减小后刀面与工件的摩擦，提高工件表面加工质量；左副后角α1为20°，右副后角α2为10°，采用非对称副后角设计的主要目的是可在确保工件加工质量的前提下，提高刀具的刚性，减小切削振动，从而提高刀具的使用寿命。

为满足加工质量并确保加工效率和刀具使用寿命的均衡，切削参数定为：切削速度v=75m/min，进给量f=0.1mm/r。

3.冷却方式

由于玻璃钢材料导热性差，在切削时容易在刀具表面聚积较高的切削温度，使刀具耐磨性降低，因此在切削时最好采取适合的冷却方式进行冷却。由于玻璃钢材料的特性，不能采用常规的水或油冷却介质，而应采用压缩空气进行冷却，通过压缩空气形成的高速气流不但可以有效降低切削热，同时也有助于切削时的排屑。

采用该刀具切削玻璃钢棒料加工效率可比普通切断刀具提高工效5倍以上，工件加工表面粗糙度值较小，刀具使用寿命较高，取得了令人满意的效果。