差速器殼體是一拖公司生產(chǎn)的意大利FIAT引進產(chǎn)品和30～40馬力小輪拖拉機的重要部件之一,工件材質(zhì)為球墨鑄鐵。產(chǎn)品尺寸公差要求:上偏差為+0.25mm,下偏差為0,相對于基準的位置度公差為f0.03mm；表面粗糙度要求為Ra1.6μm。差速器殼體內(nèi)球面的加工難度較高旺订。根據(jù)差速器使用性能要求,為保證殼體尺寸及位置度的加工精度,我們設計了采用鑲齒結(jié)構(gòu)的內(nèi)球面锪鉆及其輔具(锪內(nèi)球面定程刀桿裝置)。但是,球面锪鉆的制造及刃磨難度較大,且刀具磨損后對刀齒每進行一次刃磨,刀齒上各點與被加工面上對應點的位置關系都要發(fā)生變化,從而直接影響內(nèi)球面加工質(zhì)量,由于球面锪鉆刃磨后加工零件的位置度誤差常常大于f0.2mm,因此難以完全滿足加工要求超燃。此外,锪內(nèi)球面加工方法對夾具要求較高,需要配置定程裝置來控制刀具進給,從而使夾具的設計区拳、制造復雜化。為解決這一問題,我們根據(jù)產(chǎn)品特點對工藝方案進行了反復研究,決定采用在S1-325數(shù)控機床上用差補車削方法替代锪內(nèi)球面加工方法來實現(xiàn)差速器殼體內(nèi)球面的加工,并設計了專用機夾可轉(zhuǎn)位車刀意乓。

1刀具設計思路與特點

機夾可轉(zhuǎn)位車刀是將具有合理幾何形狀和切削刃的成品可轉(zhuǎn)位刀片通過機械夾固方法裝配在刀桿上,當一條切削刃加工磨損至不能再用時,可通過轉(zhuǎn)位迅速更換新的切削刃樱调。采用機夾可轉(zhuǎn)位車刀進行加工具有以下特點:

刀具幾何參數(shù)和切削性能穩(wěn)定,定位精度和重復精度較高,可保證刀尖位置變化在工件精度允許范圍內(nèi)以及加工精度的一致性。

刀片夾緊可靠,在切削力沖擊届良、振動及切削熱作用下不易松動笆凌。刀具壽命長,無需刃磨,操作簡便,可縮短停機換刀等輔助工時。

刀桿轉(zhuǎn)位方便士葫、快捷,并可反復使用,使用壽命長,可減少庫存量,簡化刀具管理菩颖。

機夾可轉(zhuǎn)位車刀設計前角g=-4°,刃傾角l=-4°,切削刃具有足夠強度,可承受較大切削力沖擊,避免刀尖崩刃。

可轉(zhuǎn)位車刀片選用菱形國標通用刀片,可保證切削過程中自動卷屑及曲線加工的平穩(wěn)性,且易于實現(xiàn)刀具標準化为障、系列化,適合自動化生產(chǎn)中的仿形車削。

刀具采用螺銷壓緊式結(jié)構(gòu),螺釘通過刀片沉孔夾緊刀片,結(jié)構(gòu)簡單,零件少,定位精度高,刀刃轉(zhuǎn)位重復精度高,容屑空間大放祟。

根據(jù)被加工材料特點,并考慮切削過程中刀刃的磨損,采用TiC+Al2O3+TiN復合涂層刀片鳍怨。這種刀片可減小切屑與刀具的摩擦,在切削高溫下仍可保持高硬度及良好的抗氧化性,從而可提高刀片使用壽命,降低零件表面粗糙度。此外,采用我公司研制的熱處理新工藝在TiC基硬質(zhì)合金中添加TiN,可顯著提高刀片的導熱性和抗崩刃性,在微量切削及表面精度要求較高的切削加工中可充分發(fā)揮TiC基硬質(zhì)合金的性能優(yōu)勢巾妖。

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