一种用于滚刀式切丝机的切丝刀具的制作方法

1.本实用新型涉及卷烟制丝生产切丝机技术领域，尤其是涉及一种用于滚刀式切丝机的切丝刀具。

背景技术：

2.卷烟制丝工艺中的切丝工序是影响烟丝工艺质量的关键工序之一。切丝工序的工艺任务是将在线预压制的片烟物料按要求切成宽度均匀的叶丝，以满足后工序加工要求。
3.该工序是将前工艺处理的烟片送入由上、下排链及机架组成的料槽里，由切丝机的上排链控制预压实力、下排链控制送料速度，把压成的“烟饼”经过固定刀门与旋转刀辊的连续切削制成一定宽度的烟丝，其工作原理是片烟物料的进给运动和切割刀辊的切削运动联合运动。
4.在切丝过程中，刀具的各个角度都会对切削的物料产生影响，刀具切削时会受到阻力，其大小与切削力相等，方向相反，安装于刀辊上的刀片随刀辊高速旋转切入上下刀门处压实的“烟饼”，刀尖依靠应力集中使刀具切入物料，破坏物料组织之间的联系，达到使叶丝或梗丝分离的目的。切削阻力主要来自两个方面：
①
被切物料的抵抗变形或破坏阻力，主要受物料的力学性质、含水率、刀刃的锋利程度和切削参数影响；
②
摩擦阻力，主要受刀具、物料的材质特性和它们之间的摩擦系数影响，从而使切丝刀刃在使用一段时间后会产生不同程度磨损，进而影响切削出的烟丝的质量。因此，切丝机的刀具切削效率和切削寿命是直接影响切丝质量的直接执行零部件，切丝刀具使用一段时间后需要被调节，并用旋转磨石来磨削；旋转磨石在切丝作业过程中连续被使用，以持续磨削10片切丝刀刃，通过振动式传感器和可编程控制器来连续监控旋切丝刀辊，实时计算显示刀刃的剩余寿命。
5.而由于刃磨砂轮侧边倒圆半径大于切丝刀的凹刃与凸刃的垂直交角半径，使得切丝刀刃的凹凸刃交界处切削刃无法得到刃磨，导致切后叶丝长丝率控制能力不佳，切后叶丝分离和烟丝结构调控效果不好。
6.鉴于上述原因，本实用新型提出一种用于滚刀式切丝机的切丝刀具，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种用于滚刀式切丝机的切丝刀具，该刀具能够提升长丝定长切断的效果，进一步调控不同规格卷烟所需适宜长丝率，改善烟丝结构中长丝与中、短丝的均匀性，显著提升卷烟工艺的质量稳定性。
8.本实用新型提供一种用于滚刀式切丝机的切丝刀具，包括：呈矩形片状的刀身，所述刀身的一侧为刀底，所述刀底的相对侧为刀刃，所述刀刃包括沿所述刀身的长度方向交替设置的多个凸刃和多个凹刃，所述凸刃和所述凹刃相交处开设有刃间槽。
9.优选地，所述凸刃和所述凹刃的刃口平行布置，所述刃间槽为贯穿所述刀身前后面的通槽，所述刃间槽垂直于所述凹刃开设，并向靠近所述刃底一侧延伸。
10.优选地，所述刀刃的两端处为凸刃，所述凸刃的数量比所述凹刃的数量多一个。
11.优选地，所述凹刃的数量为5～8个。
12.优选地，夹于两个所述凹刃之间的所述凸刃的刃宽与相邻的所述凹刃的刃宽相等。
13.优选地，所述刃间槽的槽宽为1.5mm～2mm，所述刃间槽的深度为60mm～80mm。
14.优选地，所述刀身表面设置有微织构阵列区域。
15.优选地，所述微织构阵列区域的构型为微沟槽构型。
16.优选地，所述微织构阵列区域的构型为微凹坑构型。
17.优选地，所述微织构阵列区域沿所述刀身的长度方向均匀布设，所述微织构阵列区域的宽度小于所述刃间槽的深度，且所述微织构阵列区域靠近所述刀底一侧的边界位于与所述刀底边界相平行的同一直线上。
18.相比现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
19.通过在凸刃和凹刃相交处设置刃间槽，消除了凹刃和凸刃交界处存在无法刃磨的切削刃结构，使得凹刃和凸刃交界处切削刃也能得到有效刃磨，进一步提升长丝定长切断的效果，进一步提升不同规格产品所要求的烟丝结构调控效果，使切后叶丝长丝率降低，中、短丝率提高，烟丝长度的均匀性得到改善。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型切丝刀具的整体结构示意图；
22.图2为本实用新型中切丝刀具的刀刃的局部结构示意图；
23.图3为本实用新型中微沟槽构型的微织构阵列区域结构示意图；
24.图4为本实用新型中微凹坑构型的微织构阵列区域结构示意图。
25.附图标记说明：
26.1：刀身；2：刀底；3：凸刃；4：凹刃；5：微织构阵列区域；51：微沟槽构型；52：微凹坑构型；6：刃间槽。
具体实施方式
27.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方
位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.如图1、2所示，本实用新型提出一种用于滚刀式切丝机的切丝刀具，包括：呈矩形片状的刀身1，刀身1的一侧长边为刀底2，刀底2起定位安装刀具的作用，可安装至切丝机的辊刀上，刀底2的相对侧为刀刃，刀刃包括沿刀身1的长度方向交替设置的多个凸刃3和多个凹刃4，凸刃3和凹刃4相交处开设有刃间槽6。
31.具体地，各个凸刃3和凹刃4的刃口平行布置，且所有凹刃4的刃口顶端线在同一齐平直线上，所有凸刃3的刃口顶端线在同一齐平直线上，各凸刃3和相邻凹刃4的刃口顶端线的垂直距离相等。刃间槽6为贯穿刀身1前后面的通槽，且刃间槽6垂直于凹刃4的刃口开设，并向靠近刃底2一侧延伸。
32.具体地，刀刃的两端处为凸刃3，其内侧为凹刃4，凹刃4和凸刃3交替设置，凹刃4的数量为5～8个，且凸刃3的数量比凹刃4的数量多一个，且夹于两个凹刃4之间的凸刃3的刃宽与相邻的凹刃4的刃宽相等。
33.在本实施例中，刀具以8片或10片为一组安装于刀辊上，每片刀具的外形规格为523.6mm
×
112mm
×
1.5mm，材料为高速钢，刀具的刀刃包括的凹刃4数量为6个，凹刃4的刃口标准宽度为36.5mm；凸刃2的数量为7个，凸刃2的规格有两种，其中，位于凹刃4之间的凸刃3标准宽度与凹刃4相同，为36.5mm(中间五个)；位于刀刃两端处的凸刃3为加长刃宽，其规格为52.8mm，且位于两端处的凸刃3的外侧不设置刃间槽6。
34.具体地，每片刀具上刃间槽6的数量为12个，刃间槽6在刀具长度方向的槽宽为1.5mm～2mm，刃间槽6的深度为60mm～80mm。刃间槽6在刀具宽度方向上尺寸为75mm，共计12个，刃间槽6的槽型为由刀具前刀面贯穿后刀面的通槽。在本实施例中，刃间槽6在刀具长度方向的槽宽为1.5mm，槽深为75mm，通过在凸刃3和凹刃4相交处设置上述规格刃间槽6，构建了刀具的凸刃3、凹刃4以及刃间槽6三种切削刃型的空间布局，实现对具有非均质各向异性材质特点预压制“烟饼”的特定物料外形切削过程，并优化切后烟丝结构综合质量。
35.具体地，如图3、4所示，刀身1表面(至少前刀面)上设置有微织构阵列区域5，在本实施例中，微织构阵列区域5的构型为微沟槽构型51和微凹坑构型52之一或二者相结合。微织构阵列区域5沿刀身的长度方向均匀布设，微织构阵列区域5的宽度小于刃间槽6的深度，且微织构阵列区域5靠近刀底2一侧的边界位于与刀底2边界相平行的同一直线上。
36.表面微织构是指利用不同的特种加工方式在刀具表面加工出具有特定外形与尺寸的微结构阵列，从而提高刀具表面机械性能的一类表面改性方法。在表面进行微织构化处理后，刀具表面形成具有相应结构和形状的微织构阵列，对刀具的润滑及抗磨损能力有明显地提升，是一种提高材料摩擦特性，并改善刀具表面承载能力的有效措施。
37.表面微织构加工技术，采用特种加工技术(如激光、电火花、光刻等)，在硬质合金
或高速钢等被切削材料流经的刀具表面加工出具有特定外形的尺寸从微米(μm)级到纳米(nm)级的多种表面织构。经研究其切削加工植物纤维型材的切削性能，表面织构刀具在改善“刀—料”接触面摩擦润滑状态、提高被切削物料质量特性、延缓刀具磨损等方面具有显著效果，能够进一步强化刀刃结构强度、减小刀具磨损波动性、减小物料与刀具在切削时的摩擦力，提高切丝质量和设备稳态的目的。
38.本发明在刀身1表面的微织构形貌设计，采用并不限于以下两种微沟槽构型织构区、微凹坑构型织构区，可以在同一刀具上使用一种微织构形貌构型，也可在同一刀具的不同凹凸刃表面采用间隔交替织构设计。
39.其具体实施方式如下：刀具表面即刀具切削时物料流经过并与之产生主要滑动摩擦的刀具外形特征结构面，分为下半部分始终安装定位于刀辊内的前刀面和上半部分的微织构阵列区域5；微织构阵列区域5的面积会随着砂轮对刀具的刃磨在宽度方向上逐渐减小。微织构阵列区域5的微观形貌包括但不限于微沟槽构型51和微凹坑构型52。刀具的前刀面加工后可分为以下几个区域：
40.①
原平面区：保持原有表面粗糙度平面，不做特种加工处理，如图1中刀身1的未做加工区域为该形貌特征；
41.②
微沟槽构型51区域：使用激光加工技术，设计加工平行于切削刃的凹槽，单条凹槽的宽度100μm，长度为2000μm；相邻沟槽间间隔距离为200μm；凸刃3与凹刃4的前侧面均为相同构型，凸刃3与凹刃4的有效织构区域边界在同一水平线上；
42.③
微凹坑构型52区域：使用激光加工技术，设计制备点状阵列形式凹坑，单凹坑呈陷入材料平面半球型，凹坑直径为100μm，凹坑间间隔距离200μm；凸刃3与凹刃4均为相同构型，位于凸刃3与凹刃4一侧的有效织构区域边界在同一水平线。
43.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种用于滚刀式切丝机的切丝刀具，其特征在于，包括：呈矩形片状的刀身，所述刀身的一侧为刀底，所述刀底的相对侧为刀刃，所述刀刃包括沿所述刀身的长度方向交替设置的多个凸刃和多个凹刃，所述凸刃和所述凹刃相交处开设有刃间槽。2.根据权利要求1所述的用于滚刀式切丝机的切丝刀具，其特征在于，所述凸刃和所述凹刃的刃口平行布置，所述刃间槽为贯穿所述刀身前后面的通槽，所述刃间槽垂直于所述凹刃开设，并向靠近所述刃底一侧延伸。3.根据权利要求1所述的用于滚刀式切丝机的切丝刀具，其特征在于，所述刀刃的两端处为凸刃，所述凸刃的数量比所述凹刃的数量多一个。4.根据权利要求3所述的用于滚刀式切丝机的切丝刀具，其特征在于，所述凹刃的数量为5～8个。5.根据权利要求3所述的用于滚刀式切丝机的切丝刀具，其特征在于，夹于两个所述凹刃之间的所述凸刃的刃宽与相邻的所述凹刃的刃宽相等。6.根据权利要求2所述的用于滚刀式切丝机的切丝刀具，其特征在于，所述刃间槽的槽宽为1.5mm～2mm，所述刃间槽的深度为60mm～80mm。7.根据权利要求1所述的用于滚刀式切丝机的切丝刀具，其特征在于，所述刀身表面设置有微织构阵列区域。8.根据权利要求7所述的用于滚刀式切丝机的切丝刀具，其特征在于，所述微织构阵列区域的构型为微沟槽构型。9.根据权利要求7所述的用于滚刀式切丝机的切丝刀具，其特征在于，所述微织构阵列区域的构型为微凹坑构型。10.根据权利要求7所述的用于滚刀式切丝机的切丝刀具，其特征在于，所述微织构阵列区域沿所述刀身的长度方向均匀布设，所述微织构阵列区域的宽度小于所述刃间槽的深度，且所述微织构阵列区域靠近所述刀底一侧的边界位于与所述刀底边界相平行的同一直线上。

技术总结

本实用新型提供了一种用于滚刀式切丝机的切丝刀具，属于卷烟制丝生产切丝机技术领域。该刀具包括：呈矩形片状的刀身，刀身的一侧为刀底，刀底的相对侧为刀刃，刀刃包括沿刀身的长度方向交替设置的多个凸刃和多个凹刃，凸刃和凹刃相交处开设有刃间槽。本实用新型刀具通过在凸刃和凹刃相交处设置刃间槽，消除了凹刃和凸刃交界处存在无法刃磨的切削刃结构，使得凹刃和凸刃交界处切削刃也能得到有效刃磨，进一步提升不同规格产品所要求的烟丝结构调控效果，使切后叶丝长丝率降低，中、短丝率提高，烟丝长度的均匀性得到改善，为后续卷烟制造过程中对烟支密度均匀性、物理指标稳定性和主流烟气指标批间稳定性的提高奠定基础。主流烟气指标批间稳定性的提高奠定基础。主流烟气指标批间稳定性的提高奠定基础。