[实用新型]对连接段进行加工的圆弧形切断刀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对连接段进行加工的圆弧形切断刀。 

背景技术

如图1所示，为IGCC气化炉组件中的连接段接管的剖面图，作为天津绿色煤电IGCC煤气发电机组外壳气化炉中的重要零件，材料为SA182F11C12III合金钢，连接段接管起到连接另外两根接管的作用，而端面槽的加工好坏将会对整体的质量起到很大的影响，由于需要在连接段接管的端面上需要加工出一圈宽度为6mm，深度为65mm的槽101，槽101的外径为23mm，内径为17mm，由于宽度窄、深度深，给加工带来了一定的困难，用以往的切断刀难以解决。 

初看此零件槽的加工使用一般切断刀即可完成，但实际情况并非这样，端面槽的宽度只有6mm宽，而深度则达到35mm，这样的话对刀具整体的刚性要求高。 

首先我们先对传统的硬质合金钢切断刀进行分析： 

图2和图3分别为传统切断刀的主视图和俯视图，刀杆部分102起到加工时固定和夹持刀具的作用，刀片是焊接到刀槽上的，刀片起到切削作用。 

切断刀在切槽的过程中需要很大的切削力，如果刀具宽度过宽的话引起的切削力很大容易引起工件的振动，所以割刀的宽度不能过宽，一般控制在3～5mm，而刀具的宽度在这个范围内的话就需要刀具具有足够的厚度来保持其刚性，否则刀具在加工过程中容易振动，甚至导致刀具断裂，所以传统切断刀在刀具底部需要刃磨出圆弧形凸起的特征。 

加工工件的设备是普通车床CA6140，使用的是普通的高速钢车刀(材料W18Cr4V)，我们再根据需要加工的端面槽的尺寸特点进行分析，图4为切断刀加工槽的极限位置，该图相当于演示切断刀进行环槽外侧切削时的一个剖面图，它反映的是传统刀具加工深槽时由于受到特殊形状限制而造成的 困难，体现在因为要避免刀具侧面接触环槽表面，所以刀具的副后角必须修磨得很大，使得刀具的高度和厚度不能同时兼顾，如果想要让刀具的高度足够，则偏角的角度就会很大，使得刀具的厚度更薄，同样，如果想要让刀具的厚度足够，则会进一步压缩刀具的高度，综上所述，传统刀具的刚性难以保证。 

从图4中可以看出，依据传统的切断刀要达到满足此工件的要求的话，刀尖宽度M不得超过槽的宽度6mm，槽的外径为23mm，内径为17mm，加工此深槽的时候，刀尖的宽度只能控制在3-4mm，特别是在进刀过程中，刀具的侧面要避免接触槽的圆弧面，所以刀具一侧面的角度须修磨得比较大，需要在10°以上(就是图4中左侧面那个的10°副偏角r)，而传统切断刀的角度一般保持在2°。另外一方面刀具的厚度也必须严格控制，为了加工此深槽，刀具的厚度只能控制在7-8mm左右，而一般的切断刀总体厚度都在20mm左右，所以如果参照以往传统切断刀进行修磨的话，过薄过长的刀刃会使得刀具的整体刚性不够，上车床进行加工的过程中只能选用很小的背吃刀量，转速也只能控制在60r/min左右，切削的效率低下，尤其在刀具进给一定到一定深度时，由于刀具本身强度问题引起刀具一旦受力便容易振动，甚至导致刀具本身断裂，所以采用传统的修磨手段无法正常进行加工。 

实用新型内容

本实用新型提供的一种对连接段进行加工的圆弧形切断刀，改进了切断刀的结构，并将加工过程分为粗车和精车两道工序，简洁实用，生产效率高，质量容易保证，经济性好。 

为了达到上述目的，本实用新型提供一种对连接段进行加工的圆弧形切断刀，该切断刀包含刀柄和刀刃，刀刃具有前角、后角和断屑槽； 

所述切断刀的刀刃的两侧面呈圆弧形，刀刃外侧圆弧的半径小于端面圆弧形深槽的外径，刀刃内侧圆弧的半径大于端面圆弧形深槽的内径，这样可从根本上避免刀刃的两侧面接触到工件的端面圆弧形深槽的内表面；所述外侧圆弧和内侧圆弧的圆心位置与切断刀刀刃的上表面处于同一平面上。 

该切断刀的刀刃厚度根据实际加工的圆弧槽两侧圆弧直径进行确定，厚度控制在15-20mm； 

而足够的刀刃厚度又可以保证刀刃长度，刀刃的长度根据实际加工的圆弧槽深度来确定，长度控制在45-60mm，从而保证了刀具的刚性，使得刀具具有足够的强度来应付切削，尤其是对进给到一定深度时的切削有着良好的效果； 

由于使用改进过的切断刀，保证了刀具强度，刀具强度与车床转速的选择上存在关联，刀具的强度越高，转速可以相应的选得越高，所以车床转速可以调整到60-90r/min，提高了劳动效率，改善了切削条件； 

该切断刀可使用平时常用的高速钢材料刃磨成形，避免了为加工一特定的工件而采购特殊规格外形或者材料的刀具，经济实用。 

本实用新型具有以下优点：