[发明专利]一种两段刃镶齿式专用高速割胶刀具的设计方法

权利要求书

1.一种两段刃镶齿式专用高速割胶刀具的设计方法，其特征在于其采用如下步骤：

①基于实际割胶去除量对两段刃镶齿式专用割胶刀具的刀片角度进行设计：

101所述的一种两段刃镶齿式专用高速割胶刀具(1)的刀片(103)包含第一切削刃(103a)，第二切削刃(103b)，第一切削刃前刀面(103c)和第二切削刃前刀面(103d)；

102以割胶去除效率为目标函数，根据第一切削刃(103a)和第二切削刃(103b)的切削量比例，确定第一切削刃(103a)和第二切削刃(103b)的刀具参数；

103两段刃镶齿式专用高速割胶刀具(1)的整体去除效率由式(一)确定：

式(一)中，P为两段刃镶齿式专用高速割胶刀具的整体去除效率，α_p为切削深度，α_e为切削宽度，α_f为进给量，V_f为切削速度，h为实际割胶深度，α₂为第二后角，d为实际切宽，λ为第一刃倾角；

104第一切削刃(103a)的去除效率由式(二)确定：

式(二)中，P₁为第一切削刃(103a)的去除效率；

105第二切削刃(103b)的去除效率由式(三)确定：

式(三)中，P₂为第二切削刃(103b)的去除效率；

106第一切削刃(103a)与第二切削刃(103b)切割材料去除量比例为：

式(四)中，K为第一切削刃(103a)与第二切削刃(103b)切割材料去除量的比例；

107结合步骤101-106，确定第一切削刃(103a)的第一刃倾角和第二切削刃(103b)的第二后角；

②刀头与刀杆的设计；

确定刀片厚度H₂，刀片镶嵌至刀头后，最大半径为R_a；通过与割胶铣刀的割胶装置刀柄相配套，确定刀杆的直径D与长度L。

2.根据权利要求1中所述的一种两段刃镶齿式专用高速割胶刀具的设计方法，其特征在于，随着实际割胶深度h的变化，第二切削刃工作前角γ_h的变化为：

式(五)中，γ₂为第二前角；

第二切削刃工作后角α_h的变化为：

式(六)中，α₂为第二后角。

3.根据权利要求1中所述的一种两段刃镶齿式专用高速割胶刀具的设计方法，确定两段刃镶齿式专用高速割胶刀具(1)的参数，其特征在于：所述刀片(103)的第一切削刃(103a)的特征为第一前角γ₁为50～55°、第一后角α₁为20～25°、第一楔角β₁为10～20°和第一刃倾角λ为2～5°；第二切削刃(103b)的特征为第二前角γ₂为65～70°、第二后角α₂为5～10°、第二楔角β₂为10～20°；第一切削刃前刀面(103c)为圆弧面，半径R₁为5mm；第二切削刃前刀面(103d)为圆弧面，半径R₂为10mm；第一切削刃(103a)与第二切削刃(103b)之间以圆弧过渡。

4.根据权利要求1所述一种两段刃镶齿式专用高速割胶刀具的设计方法，所述刀片(103)与刀头(102)镶嵌连接，镶嵌角度为75°，连接方式为焊接或螺钉连接；刀片(103)靠近刀杆(101)一侧的平面与刀头(102)靠近刀杆(101)一侧的平面对齐；刀片(103)厚度H₂大于实际割胶深度h。

5.根据权利要求3所述的一种两段刃镶齿式专用高速割胶刀具的设计方法，其特征在于：所述专用高速割胶刀具包括刀杆(101)、刀头(102)和刀片(103)，所述刀杆(101)装夹于自动割胶装置的刀柄上，刀杆(101)的轴线始终与橡胶树的树干轴线垂直且相交，所述刀片(103)直接作用在橡胶树上。