直柄键槽铣刀的改进

HEATS

曲轴生产过程中，键槽加工是多年来困扰正常生产的一大难题，主要问题在于刀具耐用度太低，进而影响到生产成本的降低和生产节拍的提高。 - V- K. m* z1 o

1 加工技术要求及工艺状况

# e% g! q7 ]% Q3 |9 k) g& s; b

曲轴材质：锻钢49MnVS3, 230～270HB % y* P. {9 `6 h$ R, j1 t0 m+ Q

键槽加工要求：Ø7_+0.013^+0.030mm，对称度：0.015 mm，Ra3.2µm

工艺方法：垂直进给一横向走刀，一次加工成形 * v; {7 \! g g8 [9 @+ N

2 原有铣刀加工状况

原有铣刀结构如图1所示。主要切削参数如前角、后角、螺旋角、刃带宽等均参照有关标准设计，刀具直径为Ø7_+0.015^+0.020mm。材质选用M42或M2Al。实际加工时，刀具耐用度为加工10根曲轴，主要磨损区域为铣刀的刃带。
4 d" j" r$ P7 y5 M( ^/ r5 c, B7 w" V. v n/ m, ~- s4 P* f, u# G" }+ d8 D6 D7 s+ `9 m2 ]/ B2 S& V; v! q7 S4 O

图1

图2

3 对铣刀的初步改进

针对生产中出现的刀具耐用度低的问题，我们重点对刀具材质和刀具直径尺寸作了改进，刀具结构基本保持图1 的形状。刀具材质由超硬高速钢改为硬质合金YG6X ，刀具直径尺寸调整为Ø7_+0.020^+0.025mm。经试用，该刀具耐用度明显提高，可加工25根曲轴，但刀具的成本提高了一倍。

4 对铣刀的进一步改进

通过对铣刀初步改进效果的跟踪，发现硬质合金铣刀易崩刃、断刀，加工综合效益并不十分理想，经过分析研究，决定对铣刀作进一步改进：

6 l2 b: f6 ?( z! `: z
1. 刀具材质选用耐磨性能、抗弯性能优于YG6X的硬质合金牌号YL 10.2。 3 |1 N$ d3 w, T+ \ l4 ]/ o: n
2. 刃带宽度由0 05mm增加至0.1mm。 7 \( e1 c+ }: @: s1 h/ ~ S
3. 端刃后角由12°减小至10°，后刀面宽度由0.8mm增加至1.2mm，以提高刀刃强度。 2 g, l( R! Z3 k7 e" N7 N- @
4. 增大容屑槽空间，将前刀面的边界角由40°增大为60°，从而有效避免了垂直进给时造成的堵刀现象，使断刀问题基本得到解决。 " {1 V2 ?1 q! i
5. 进一步改进铣刀结构，以降低刀具材料费和制造成本。改进后的铣刀结构如图2所示。改进后的刀具结构除可降低材料费用，更重要的是避免了阶梯结构，从而大大方便了加工制作。

# Q" ~0 a4 y/ f# w: C, E3 n/ c

根据现场加工验证，经过二次改进的铣刀的刀具费用为超硬高速钢刀具的1.6 倍，但其加工耐用度为其4倍，且节省了大量换刀辅助时间，加工综合效益显著。

5 c* H- r' x+ T9 H