直柄鍵槽銑刀的改進

時間:2011-05-24 08:41:14 來源:未知

曲軸生產過程中，鍵槽加工是多年來困擾正常生產的一大難題，主要問題在于刀具耐用度太低，進而影響到生產成本的降低和生產節拍的提高。

1 加工技術要求及工藝狀況

曲軸材質：鍛鋼49MnVS3, 230～270HB

鍵槽加工要求：Ø7_+0.013^+0.030mm，對稱度：0.015 mm，Ra3.2µm

工藝方法：垂直進給一橫向走刀，一次加工成形

原有銑刀結構如圖1所示。主要切削參數如前角、后角、螺旋角、刃帶寬等均參照有關標準設計，刀具直徑為Ø7_+0.015^+0.020mm。材質選用M42或M2Al。實際加工時，刀具耐用度為加工10根曲軸，主要磨損區域為銑刀的刃帶。

圖1

圖2

針對生產中出現的刀具耐用度低的問題，我們重點對刀具材質和刀具直徑尺寸作了改進，刀具結構基本保持圖1 的形狀。刀具材質由超硬高速鋼改為硬質合金YG6X ，刀具直徑尺寸調整為Ø7_+0.020^+0.025mm。經試用，該刀具耐用度明顯提高，可加工25根曲軸，但刀具的成本提高了一倍。

通過對銑刀初步改進效果的跟蹤，發現硬質合金銑刀易崩刃、斷刀，加工綜合效益并不十分理想，經過分析研究，決定對銑刀作進一步改進：

刀具材質選用耐磨性能、抗彎性能優于YG6X的硬質合金牌號YL 10.2。
刃帶寬度由0 05mm增加至0.1mm。
端刃后角由12°減小至10°，后刀面寬度由0.8mm增加至1.2mm，以提高刀刃強度。
增大容屑槽空間，將前刀面的邊界角由40°增大為60°，從而有效避免了垂直進給時造成的堵刀現象，使斷刀問題基本得到解決。
進一步改進銑刀結構，以降低刀具材料費和制造成本。改進后的銑刀結構如圖2所示。改進后的刀具結構除可降低材料費用，更重要的是避免了階梯結構，從而大大方便了加工制作。

根據現場加工驗證，經過二次改進的銑刀的刀具費用為超硬高速鋼刀具的1.6 倍，但其加工耐用度為其4倍，且節省了大量換刀輔助時間，加工綜合效益顯著。