加工橡胶矩形螺纹组合刀具的设计

 
　　橡胶是一种非金属材料，它具有一些独特的物理机械性能，如极高的弹性，在很大的变形下仍不损坏，但它的强度很低。软橡胶与硬橡胶在机械性能上相差也很大。如弹性方面，软橡胶要比硬橡胶高1 000倍左右。生产实践证明，使用切削金属材料的刀具来切削橡胶。容易出现啃刀、锯齿形切屑、零件表面粗糙等现象。但根据橡胶的特殊物理性能，采用特殊结构的刀具和相应的切削用量等工艺措施后，将会收到满意的加工效果。
1.零件工艺分析
　　零件的材料为橡胶HG1142材料，该材料在加工过程中主要存在以下主要特点：
　　（1）橡胶在加工时弹性较好，切削时变形大，加工尺寸难以控制。
　　（2）橡胶加工时导热性及耐热性差，切削温度超过60~150℃时，就要变质，熔化，产生臭味。
　　（3）橡胶强度低、韧性大，要求加工刀具的刃口尽可能锋利。
　　（4）工业胶辊中中杂质多，刀具刃口容易崩裂。
 
2.刀具的设计
　　根据零件的零件工艺性分析，同时根据加工橡胶的刀具与加工金属材料的刀具相比，该刀具的几何角度有所不同，由于该零件加工的胶辊矩形螺纹，技术要求特殊，槽形底面深，螺纹表面要求平整光洁。
 
　　该刀具的主要特点是车刀由左右二切组合而成。在该结构中左切刀只有一条直线形的刃口，而右切刀的刃口是采用90°刀尖刃口，当把左右二切刀组合在一起后，就形成了一条“门”的刃口，切削时胶屑可由二切刀的中间导出。该刀具楔角很小，在8°～10°左右，因此刃口锋利，切削轻快。左切刀的外侧斜面为10°，内侧斜面为2°，并且必须为向左倾斜。
 
　　右切刀的外侧面及内侧面也分别斜10°及2°，但必须向右倾斜，而其顶刃的后角为6°，内侧向里斜25°。
 
　　左右切刀都做成焊接式的刀具，刀片材料为YG8，刀刃磨削而成，刀体部位采用45钢制作。
3.刀具的使用
　　左、右切刀装配好后，两把刀的刀尖之间留0.03～0.05mm的间隙，以防止刀尖碰撞。由于加工材料为橡胶，加工后工件螺纹有弹性回复，在刃磨车刀时将槽宽尺寸放大0.1～0.15mm。为了减少二切刀外侧面与螺纹表面的摩擦面积，以减轻切削阻力及工件的弹性变形，车刀在安装时应比工件中心低一个距离，降低量H按H=0.707R式计算（R为胶辊外圆半径）。根据H值的关系，加工时车刀的进刀深度t应比螺纹的廓形深度h大，其值可通过t=1.414h计算得出。
　　为了降低切削温度，提高刀具耐用度及加工表面粗糙度，切削时必须采用压缩空气冷却。
　　加工前在胶辊端部先车20°的倒角，使刀具切入工件时由浅到深，逐渐切入，得到稳定的引导。