直柄键槽铣刀的改进

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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。 / ?* A: z( }, k

1 加工技术要求及工艺状况

曲轴材质：锻钢49MnVS3, 230～270HB 7 Q" M! x1 h) w3 o- \3 y# ^# s

键槽加工要求：Ø7_+0.013^+0.030mm，对称度：0.015 mm，Ra3.2µm ! ]0 ~; k6 e( Q; a- S5 D4 g

工艺方法：垂直进给一横向走刀，一次加工成形

2 原有铣刀加工状况

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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。
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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。 ; P$ }/ f* P- {9 L6 L" c

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 P" g% F$ c8 \2 w- ?6 {

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。 9 {- P3 `- ^# T& b
2. 刃带宽度由0 05mm增加至0.1mm。 $ q/ ~# z3 x/ P n; ~. Y# }
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。
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。
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。

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。

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