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可转位刀片断屑槽的改进设计

来源：信息中心　时间：2009-2-1 10:27:34

一、前言

切屑控制是金属切削加工生产中需要研究解决的重要问题。不良的切屑会伤害操作人员，影响已加工零件的表面质量，损坏机床和刀具，增加辅助工时和影响生产率。随着CNC 、FMS、和CIMS等各种自动化技术的发展，切屑控制问题变得更加重要，因为不良的切屑将使自动化生产线不能正常运转。切屑控制的基本问题之一是要使切屑可靠折断。目前最常用的方法是用断屑槽断屑。断屑槽断屑是利用材料的加工硬化和受冲击、受挤压而达到破坏强度的原理。由于可转位刀片断屑槽对切屑处理、切削阻力、刀具寿命、加工精度等方面的重要作用，近二十年来断屑槽的槽型也在不断改进之中，相继开发了具有直线刃、折线刃、曲线刃与曲面型、多面型凸起、凹坑型等型面相结合的断屑槽，槽型曲面变得愈来愈复杂，其断屑性能也随之不断改进。研制新型断屑槽型是开发新型刀片，改善刀片切削性能的有效途径之一。

(a)M5

(b)M5(New)

在切削钢、不锈钢时M5(New)和M5比较轴向力和径向力分别降低8%～10 %和12%～14%，切向力基本不变。

乳化液

CNMG120412-M5
TP100

185件

CNMG120412-M5(New)
TP1000

200件

表2

切削条件

刀片

后刀面磨损量

V_c=250m/min
f=0.25～0.5mm/r
a_p=3mm
冷却液：乳化液
加工工件：40件

CNMG160612-M5
TX15O

0.26mm

CNMG160612-M5(New)
TX150

0.1mm

刀具使用寿命比较

对M5型硬质合金可转位刀片的改进设计主要是为了提高其在加工钢、不锈钢、铸铁时的切削性能。表1、表2、表3为相同切削条件下M5和M5(New)在车削钢、不锈钢、铸铁时刀具寿命的比较，其中表1是车削工件材料为C45的钢轮毂外圆；表2是车削工件材料为GGG50的铸铁轮毂的内孔；表3为车削工件材料为F51的不锈钢法兰外表面。显然与M5相比M5(New)在相同的切削条件下，其刀具使用寿命大大提高。

四、结论

通过改进前后可转位刀片切削性能的比较，在相同的切削条件下，采用负倒棱和凹坑组合的断屑槽槽型改进设计，其刀片使用寿命大大提高。

表3
切削条件	刀片	刀具寿命
V_c=130m/min f=0.4mm/r a_p=1.5mm 冷却液：乳化液	CNMG120412-M5 TP200	9min
V_c=130m/min f=0.4mm/r a_p=1.5mm 冷却液：乳化液	CNMG120412-M5(New) TP200	11min

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