硬质合金木工刀具之组合式木工地板刀具的生产工艺解析

 1 前言
 
图1是客户需要加工的地板截面形状，欲订做一套组合式地板刀加工此地板的榫槽。客户的要求是：榫槽各由三把刀组合；必要时在刀的台阶处加垫片，可加工4-6毫米宽的榫槽，倒角位置也要求有最大3毫米的可调量；刀具安装在四面刨上，榫槽刀旋向相反；四面刨主轴内孔φ40毫米，刀具回转直径φ120毫米左右；刀具采用6齿；刀体采用45#钢，刀片用人造金刚石刀片。
 
2 刀片的加工
 
2.1 下料
 
人造金刚石刀片可以采用线切割下料，每把刀的六个刀片同时割下。由于刀尖处存在21度的前角，根据回转投影原理，将刀片的理论尺寸适当“拉长”2毫米左右，比如2号刀刀片的17毫米尺寸可按19毫米下料。
 
2.2 刀片的刃磨
 
刀片不能单独刃磨，要和刀体焊接后，依靠仿形磨床刃磨后刀面，然后利用工具磨床磨削前刀面。
 
2.3 刃磨时的靠模设计
 
在仿形磨床上刃磨时，需要靠模，靠模的形状要根据的形状来进行设计，，没有刃口的部分为了磨削方便，可适当加长。虽然刀片侧面没有刃口，但设计仿形磨靠模时建议还是把它当成有刃口来设计，目的是控制侧面对刃形的位置尺寸，便于在磨削刃形（后刀面）时掌握刃口相对于刀体的轴向位置—这对于组合刀具特别重要！
 
3 刀体加工
 
3.1 下料 设备：锯床
 
材料4 5 # 1 号刀Φ 1 2 0 × 1 7 毫米； 2 号刀Φ120×17毫米；3号刀Φ120×14毫米； 4号刀Φ120×17毫米；5号刀Φ120×17毫米；6号刀Φ120×12毫米；
 
3.2 车（以2号刀为例）
 
各刀体加工步骤基本一样： 三爪夹一端外圆，找正端面，车另一端面平整，车部分外圆（刃形），车沟槽，车内孔到位并用砂布砂光内孔，倒角；调面，撑内孔，车另一面各部位尺寸和倒角到位。
 
3.3 铣（以2号刀为例）
 
设备：普通卧室铣床在分度头上用芯轴装夹内孔（支撑芯轴另一端），铣削齿背和焊刀位。先用R5的盘状铣刀按尺寸铣齿背的第一刀，旋转分度头60度，铣第二个齿的对应齿背，并以此类推；铣完6个位置后，工件旋转3度，铣第一个齿的第二齿背，同前面一样，用分度头铣6个位置；换直角铣刀铣焊刀位，保证尺寸15毫米和1.5毫米，见图7。
 
由于1、2号刀刃形较薄，铣削齿背可能导致刃形变形，应予矫正。
 
3.4 钳 清毛刺
 
4 仿形磨靠模加工 设备：线切割机利用线切割机
 
根据图5，以2.5mm厚的钢板，切割出仿形磨床上需要的靠模。
 
5 焊 设备：高频钎焊机
 
将刀片毛坯焊接于刀体的焊刀位上，确保焊缝薄而均匀。
 
6 喷砂处理 设备：喷砂机
 
喷砂处理，目的是清除多余刀具上多余的焊渣、污物，起到清洁、美观的作用。也可以应客户需要，不采取喷砂方式，而是用油漆做美观和防锈处理， 焊渣则采用手提砂轮清理。
 
7 刃磨（磨后刀面） 设备：专用手控仿形磨床，盘状金刚石砂轮
 
把刀具装在芯轴上，把靠模安装在仿形磨上并调整好位置，调整定位舌，让刃磨点和刀具中心等高，手握芯轴上的把手，前后左右移动待刃磨的地板刀，紧贴靠模刃磨出刀片上的刃口。先用粒度大的金刚石砂轮粗磨，再粒度细的砂轮精磨后刀面。见图8
 
需要强调的是：由于本地板刀是组合式的，所以不仅其每一个部位的人口直径需要严格控制，其刃口相对于中心孔台阶的轴向位置也是至关重要的，刃磨时一定要尽量按设计图来控制。实际生产中，一般是通过组合后在立轴机上试切，然后分析木样进行，如果不合要求就车掉一些凸台或者加一些垫圈，从而调整轴向位置关系。
 
刃磨过程中，要尽量保证不让金刚石砂轮碰到刀体钢材，这对砂轮金刚石和刀体材料都是不利的。
 
8 磨前刀面 设备：工具磨床、碟形金刚石砂轮
 
磨平即可，不必过多考虑分度问题。
 
刀具是否锋利，主要取决于前刀面的磨削，使用过程中如果钝了，也只能磨削前刀面。
 
9 检验
 
检验分为安全性、稳定性检查和组合精度检查。
 
安全性检查：检查刀体有无裂纹，焊接部位的焊接牢固性；
 
稳定性检查：做平衡实验-如果有条件应考虑做动平衡实验，对于不平衡的处理，可以修磨齿背以达到减轻某部位的重量的目的，严禁在齿背上钻孔。
 
组合精度检查：三把刀错位组合，试切，检验木样与客户要求的吻合性，达不到要求则返修或报废。
 
10 封装入库
 
上玻璃胶保护刃口，连同木样装箱、入库。配几个垫圈，以满足客户对不同地板的加工需求。