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高速钢切刀优化设计艾紫薇

发表时间：2020/7/15 来源：《基层建设》2020年第7期作者：艾紫薇

[导读] 摘要：通常情况下，普通高速钢刀通过车床进行切割操作。由于高速钢刀成本低廉，质量过关，进而用途广泛，仅仅制成刀胚就可对外售卖，然后卖家根据不同的需求，再进行精加工迎合自身的需要。

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        摘要：通常情况下，普通高速钢刀通过车床进行切割操作。由于高速钢刀成本低廉，质量过关，进而用途广泛，仅仅制成刀胚就可对外售卖，然后卖家根据不同的需求，再进行精加工迎合自身的需要。但是，这样制成的刀具对原材料的利用率极低。因此经过长时间的研究得出，把通过电火花线切割机床切割制成的刀片安在刀架上，在对机床进行切割。这种制作流程生产的切刀性能更加优越，同时也大大提高了对原材料的利用率。
        关键词：性价比；材料的节约；性能的提高
        一、高速钢刀具材料的使用
        工具钢中的高速工具钢也可以称之为高速钢，在适宜的温度条件下，通过对合金工具钢融入例如钨、铬、钒以及钼等合金元素而成。相比于碳素工具钢以及合金工具钢，高速钢具有更加优秀的耐热性、硬度、耐磨性以及韧性。由此可见，在工艺方面的运用，高速钢在各方面都具有更加优越的性质，在硬度以及强度都很高的同时，还可以很轻易的磨得锋利，因此又称之为锋钢。
        高速钢中含有高达25%的各种合金元素，与此同时，高速钢在500℃的高温环境下仍然能够具有较高的硬度，并且洛氏硬度还能保持在60左右，正因如此，高速钢普遍适用于切割加工中。
        二、高速钢切刀的使用状况
        高速钢切刀有时也称之为白钢刀，其主体通常情况下为高速钢构造，有时使用锰铁玻璃粉利用高温将首部的高速钢和45#钢刀杆连接起来的焊接结构，进而降低生产成本。为了使其达到最佳的使用标准，通常要通过锻造、淬火、加硬以及加韧性等一系列相关的过程。然后再经过抛光、筛选、打字以及包装等相关过程后，生产出来的高速钢刀车就达到出厂售卖的标准了。按照其中各种元素不同的含量，还可以将高速钢分为W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等不同的种类，并且HRC都高于60低于65。与此同时，高速钢中加入金属钴能使洛氏硬度高达70度，以便于满足更高硬度部件的使用要求。最近几年，我国独立制造出洛氏硬度高达70的高速钢，使我国自主生产的高速钢登上了国际舞台。
        在之前工业水平处于发展中的时期，由于高速钢切刀在工艺应用方面的性能优良，通过修缮可以多次使用，反复利用，致使高速钢切刀的使用及其广泛。但是，如果将高速钢刀胚精修制成切割刀以及切槽刀等，那么需要精修的部分很大，会造成较大部分的浪费。同时，制成的切槽刀磨损较大，需要经常性的、反复的精修。由此可见，这种高速钢切刀的使用方式“百害而无一利”，不值得提倡。
        由于高速钢切槽车使用的磨损极其严重，修缮起来还费时费力，同时，工业生产中的需求量很大，进而，我们可以参考切槽的宽度，将高速钢刀胚制成洽和切槽宽度的薄片，接着制造出夹这种刀片的特殊刀夹，使刀夹以及刀片连在一起，如此一来，提高了刀胚的使用率，同时还省时省力。
        三、刀夹以及刀片的制作流程
        3.1 刀夹的制作流程
        主体部分、夹紧块以及内六方螺栓，这三个部分组成了刀夹。为了加强它的强度以及耐磨损的程度，要通过45#钢制作主体部分和夹紧块，同时还要进行相关的调试。与此同时，为了提升夹紧块与刀片主体之间的夹紧程度，还要将夹紧块制成楔形。

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        严格依据切槽的宽度以及深度制作主体部分的刀片的槽部，制作成品的数据的差别不能超过0.25，如此一来，才能保障刀片在通槽内部能够刚好保持契合，不会有间隙。同时还要尽量使主体部分与通槽底部保持在相同的水平高度。夹紧块还要尽量和前部直角梯形槽的形状以及大小保持吻合，并且在槽底部还要安装两个螺孔来契合夹紧螺栓。
        在实行以上的安装方法以前，通常情况下使用的刀夹是一种由两边安装制成的，在上部制作螺孔便于螺栓的嵌入。通过长时间的使用以及相应的总结之后，发现这种安装方式安置的刀夹并没有达到所要求的的坚固程度，时常出现刀片偏移的状况。由于安装效果无法达到使用的要求，因此这种安装方式慢慢被遗弃了。然而以上所叙述的安装方式，在实验以及使用过程中发现效果优良，能够达到所需标准。
        3.2 刀片的制作流程
        切槽以及切断的主要部分是刀片，因此要严格依据切槽以及切断的具体尺寸制作相应尺寸的刀片。需要强调的是，要使刀夹通槽大小以及宽度的误差操持在0.04以内，这样一来可以使刀片与刀夹通槽更加契合。
        使用电火花切割机床时，由于切割机准确度较高，常用黄铜丝作为工作电极，并对二者用以60至300V的电压。目前阶段加工的原件精度达到0.001mm级，质量很好，近似于磨削的成果。
        四、切刀刀片的装夹以及使用
        4.1 切削的设定
        通过刀夹与夹紧块之间的夹紧力来固定刀片以及刀夹，所以要降低切削的速率。例如一般的碳钢材料，要保持0.2mm/r以内的进给速度和40m/min以内的切削速度。其余材料视情况而定。
        4.2 刀具的装夹
        一般的刀具装夹与普通切刀一样。值得注意的是，刀夹由两侧夹紧刀片，所以要将刀架螺旋放在刀片的上方，避免切刀在使用过程中出现移位。
        五、结束语
        经过完善后的高速钢切刀，在经过经长时间的实际实验中发现，与整体车刀相比，改良后的高速钢切刀的切槽以及切断的效果基本无异。由此可见，高速钢切刀的研究成功改变了整体车刀磨损严重的问题，达到了省时省力的状态。如果大批的投入使用，就可以减少更多的成本。
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