关于对切槽刀排屑槽角度的改进研究

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作者简介：赵艳梅（1969—　），女，汉族，湖北安陆人。

主要研究方向：机械加工。

在日常生产及教学工作中切槽刀主要进行切断工件，外沟槽，内沟槽，螺纹退刀槽，端面槽等加工工作。

切槽刀构成要素有一条主切削刃，两条副切削刃以及各种刀具角度构成。

因此在教学工作中作为教师需要教导学生将主切削刃刃磨平直，两个附后角要刃磨对称，并在主切削刃后2~3mm处刃磨一条排屑槽。

一、在实际教学工作中经过大量的摸索后发现，由于学生在使用切槽刀时普遍出现的问题
（1）学生在实训工作中对切槽刀不够熟悉，操作方法不当极易将刀尖撞断。

（2）切槽刀经过长时间加工后切削刃磨钝后反复重新刃磨，导致切槽刀寿命消耗过快。

（3）由于切槽刀刀头较长，刚性较差，容易引起振动。

切削三要素选择不正确时刀具易折断。

（4）切槽刀加工槽深较深槽径较窄的工件时，排屑困难回退断屑需频繁操作，否则极易因排屑不顺畅导致刀具折断。

二、对以上出现的几种问题经过大量对切断刀刀具角度理论分析和实践操作后对上述问题出现的原因进行了总结
（1）在教学用CA6140车床中使用刀具，刀具装夹在四方位刀架之上，伸出部分约为刀柄厚度的1~1.5倍，垫刀片使用数量应该尽量的少，但因为切槽刀特殊的工作性质要求导致刀身切削刃较窄伸长部分比其他车刀刀体部分更长，其本身刀体强度不强且需要伸出部分长于其他车刀刀体，导致在加工中车刀工作部分受到更大的冲击载荷更易发生刀尖崩碎和主切削刃折断现象。

（2）由于现在生产教学之中普遍将切断刀的排屑槽刃磨在主切削刃后2~3mm，形状刃磨成一条0.75~1.5mm的直槽，所以又极大的削弱了切断刀主切削刃的强度，更加降低了切槽刀的抗冲击震动能力。

所以当切断刀在加工中受到较强冲击时极易折断。

（3）由于在实操教学中切槽刀的频繁使用，会造成切槽刀切削刃被磨钝，在重新刃磨的过程之中会对主切削刃的硬质合金部分有一定的损耗，若将排屑槽刃磨在主切削刃后2~3mm处并刃磨成直槽时，几次重新刃磨之后就会将切削刃刃磨至排屑槽处，此时需将整个排屑槽全部刃磨掉，才能重新刃磨刀尖并重新再开一条排屑槽，如此循环往复每次在车刀主切削刃快要磨损到排屑槽之处时，都会磨掉0.75~1.5mm的硬质合金部分，导致切槽刀的使用寿命缩短，达不到设计寿命。

（4）在刀具刃磨过程中由于学生对刀具刃磨能力需要一段时间才能熟练，对刀具在砂轮上可以刃磨的时间长度把握不准
确，在开排屑槽之时经常使刀具过长时间在砂轮之上刃磨时间过长导致刀具硬质合金部分退火，此时刀具如果继续加工金属零件，刀具主切削刃部分本身结构强度降低影响了车刀的使用寿命，如果对此不够了解贸然进行加工则会在切削时产生刀具无法切动工件的现象，会导致正在加工的工件变形报废。

（5）在学生未能完全掌握切槽刀刀具角度在刃磨时及使用方法之时经常因刀具角度在刃磨时选择不当造成刀具因挤压或撞击造成的主切削刃损坏。

（6）因为学生掌握车刀刃磨角度需要一个循序渐进的过程所以在学生独立刃磨切槽刀初期经常把两个副后角角度磨的偏大，破坏了刀具自身“金鱼肚”部分的强度，降低了车刀抗冲击载荷能力，使刀具切削时受到切削应力较大时易发生损坏。

三、对上诉原因进行总结之后对切槽刀提出以下改良方法
在加工梯形螺纹粗加工的时候受到启发，取消原有刃磨在主切削刃后深0.5~1.5mm的直槽，经多次改良试验后改为将刀具硬质合金部分和其后约10mm的刀体部分，刃磨成一个完整的圆弧形排屑槽，
从而使上述问题获得极大改善。

图1：改良型车刀 图2：原版车刀
（1）把排屑槽磨成圆弧之后因为增加了刀具本身的抗冲击强度，则可以提升主切削刃部分的抗冲击载荷能力，从而使切槽刀在加工直径较大或者切削深度较大的工件过程中主切削刃不易折断。

（2）经过排屑槽的改良之后新的排屑槽与车刀切削部分形成了一个整体式结构，当车刀主切削刃部分出现损坏之时，不再需要刃磨过多，只需在砂轮上将车刀主切削刃重新刃磨锋利即可，因该过程没有使车刀与砂轮长时间接触，所以没有发生因车刀长时间受热而改变硬质合金部分的金属性质，较之前的排屑槽对比每次发生主切削刃损坏之时还避免浪费1~2mm的硬质合金。

（3）因为改良之后的排屑槽在刃磨之时可以借助砂轮自身角度稍加进行刃磨，可以避免学生在实训操作中因不熟悉刀具和砂轮导致的车刀在砂轮上刃磨时间过长或原排屑槽刃磨的不够平直，可减少在实训过程中车刀不必要的损耗，节约了教
摘　要：切槽刀提出以下改良方法在加工梯形螺纹粗加工的时候受到启发，取消原有刃磨在主切削刃后深0.5~1.5mm的直槽，经多次改良试验后改为将刀具硬质合金部分和其后约10mm的刀体部分，刃磨成一个完整的圆弧形排屑槽。

关键词：切槽刀；排屑槽；开槽方式与角度
关于对切槽刀排屑槽角度的改进研究
赵艳梅
（湖北省孝感市第二技工学校，湖北　孝感　432000）
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学用具。

（4）在加工槽深较深且槽宽较窄的工件时原排屑槽需频繁回退断屑不然易导致车刀因排泄不畅发生折断现象，改良排屑槽之后因整个车刀前刀面都带有一个弧度，则切屑会成卷曲状向后连续排出且会因为切屑自重卷曲到一定程度后自动断屑，既不用频繁退刀同时也能保证工件切削顺畅，车刀在切削工件时主切削刃工作平稳。

（5）改良排屑槽角度之后如果因为人为操作不当导致刀具刀尖出现损坏的情况时仅通过在砂轮上简单的刃磨，重新将刃口刃磨至锋利即可不用重新对排屑槽进行过多的刃磨，即减轻
了刃磨难度节约加工辅助时间，同时也能避免刀具刃磨时操作不当改变刀具角度。

五、结语
经过缜密的理论分析与探讨，多年在实训教学中的摸索，对比过大量加工数据之后，认为对切槽刀的排屑槽加以改进可以达到，节约刀具损耗，增强车刀工作部分强度，提高刀具抗冲击载荷能力，还可使加工过程中排屑顺畅。

综合这些数据可以认为切槽刀经过排屑槽的改良之后可以更好地完成生产加工任务。

参考文献：
[1]曹伟.排屑槽的几何形状[J].焦作大学学报,2015(02):63.
四、实际教学加工任务之中两种车刀工作数据的对比
表1：第一组标准角度外直槽车刀实验数据
外直槽车刀1号
外直槽车刀2号
外直槽车刀3号
初次刃磨之后连续加工七件工件初次刃磨之后连续加工六件工件初次刃磨之后
连续加工六件工件
主切削刃磨钝主切削刃磨钝使用不当导致刀体弯曲（报废）
第一次重新刃磨锋利连续加工六件工件第一次重新刃磨锋利
连续加工五件工件主切削刃磨钝刀尖崩碎（报废）
第二次重新刃磨锋利
连续加工四件工件刀尖崩碎（报废）
报废前总计加工17件工件，两次刃磨各磨损硬质合金部分约六毫米。

报废前总计加工11件工件，一次刃磨磨损硬质合金部分约三毫米。

报废前总计加工6件工件，第六件加工过程中操作不当导致车刀与工件一起报废。

表2：第二组改良角度外直槽车刀实验数据
外直槽车刀1号外直槽车刀2号外直槽车刀3号初次刃磨之后
连续加工十个工件初次刃磨之后连续加工十一个工件初次刃磨之后连续加工十个工件主切削刃磨钝
主切削刃磨钝主切削刃磨钝第一次
重新………………刃磨锋利连续加工十个工件第一次
重新……………刃磨锋利连续加工十个工件第一次
重新　刃磨锋利连续加工十个工件主切削刃磨钝主切削刃磨钝主切削刃磨钝第二次
重新刃磨锋利连续加工九个工件第二次
重新　刃磨锋利连续加工九个工件第二次
重新　刃磨锋利连续加工十个工件主切削刃磨钝主切削刃磨钝主切削刃磨钝第三次
重新……………刃磨锋利连续加工九个工件第三次
重新　刃磨锋利连续加工九个工件第三次
重新……………刃磨锋利连续加工九个工件主切削刃磨钝主切削刃磨钝主切削刃磨钝第四次
重新……………刃磨锋利连续加工十个工件第四次
重新　刃磨锋利连续加工八个工件第四次
重新……………刃磨锋利连续加工五个工件主切削刃磨钝主切削刃磨钝刀尖崩碎
第五次
重新……………刃磨锋利
连续加工八个工件第五次
重新　刃磨锋利
连续加工八个工件将主切削刃改型
承担其他教学任务
主切削刃磨钝
主切削刃磨钝
经过五次重新刃磨，硬质合金部分强度降低，已无法承担切削金属任务，可以转做塑胶工件切削任务使用。

经过五次重新刃磨，硬质合金部分强度降低，已无法承担切削金属任务，可以转做塑胶工件切削任务使用。

车刀经过四次刃磨合金部分强度降低，且剩余不多，所以将主切削刃刃磨成圆弧形，转做成型刀使用。

车刀转用前共加工56件工件。

每次重新刃磨损耗极少。

车刀转用前共加工件55工件。

每次重新刃磨损耗极少。

车刀转用前共加工43件工件。

在加工第45件工件时车刀刀尖崩碎。

每次重新刃磨损耗极少。