可轉(zhuǎn)位高效高精度曲軸銑刀在汽車發(fā)動機行業(yè)的應(yīng)用
      曲軸是汽車發(fā)動機的重要部件，其加工所需的刀具一直是進口刀具占據(jù)主導地位。近年來们颜，越來越多的客戶需求推動實現(xiàn)進口刀具國產(chǎn)化，其中以加工汽車發(fā)動機上曲軸的可轉(zhuǎn)位高效高精度硬質(zhì)合金曲軸銑刀最為突出猎醇。

 
        銑刀類型及特點
 
      可轉(zhuǎn)位高效高精度曲軸銑刀從刀具結(jié)構(gòu)上可分為整體式曲軸銑刀和模塊式曲軸銑刀;從刀具使用方法上可分為曲軸外銑刀和曲軸內(nèi)銑刀窥突。
 
       可轉(zhuǎn)位高效高精度曲軸銑刀的特點為:①高的韌性及強度，可以進行高效銑削硫嘶，并保證加工精度;②銑刀刀片采用切向安裝阻问，切削力方向硬質(zhì)合金截面大，抗壓力強度高纤厨，因而可實現(xiàn)大切深和大走刀量;③刀片采用切削力夾緊族逻，隨著切削力的增大，夾緊力也增大守镰，省去了夾緊元件崎络，設(shè)計時可將排屑槽增大;④刀片只用一個螺釘固定在刀槽上说悄，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)位方便颗酷。
 
      整體式曲軸銑刀具有便于加工合圃、精度易于保證等特點。但在使用過程中容易出現(xiàn)一些問題:一是   在加工過程中如果發(fā)生非正常損壞戏丽，整個銑刀就不能繼續(xù)使用砂猿，導致銑刀報廢;二是如果曲軸型線發(fā)生變化，需花費大量資金重新購置新的銑刀耙屹。而模塊式曲軸銑刀可以彌補這些問題铲醉，它采用模塊式結(jié)構(gòu)，可更換不同規(guī)格的模塊抗俄，得到不同型線尺寸的曲軸銑刀脆丁，拆卸方便，從而大大提高刀具的使用壽命动雹，節(jié)約加工成本槽卫。但是，由于曲軸銑刀的整體精度要求較高洽胶，要使模塊式曲軸銑刀的模塊具有互換性晒夹，便大大增加了加工難度裆馒。
 
      設(shè)計過程
 
      銑刀設(shè)計
 
      以云南內(nèi)燃機有限公司加工六缸發(fā)動機曲軸的連桿頸為例姊氓。模塊式曲軸內(nèi)銑刀(見圖4)的設(shè)計關(guān)鍵是:由于銑刀直徑大，既要保證被加工件的型線準確喷好，又要保證高效銑削的同時排屑順暢翔横，銑刀裝配后的精度、模塊的互換性梗搅、同一本體可適用不同規(guī)格的模塊等技術(shù)要求禾唁。所以合理排列刀片，提高銑刀本體的精度无切、模塊的定位精度及刀槽的加工精度等是設(shè)計的難點穗狞。
 

       為了滿足精度要求，設(shè)計方案確定為:銑刀選用合理的圓弧刃刀片及直刃刀片進行搭接客净，銑削連桿軸頸的有效齒由2個圓弧刃刀片和1個直刃刀片組成凭衩，銑削連桿頸軸臺的有效齒由2個圓弧刃刀片組成
 
      運用I－DEAS9軟件、AutoCAD2000冀烘、CAD/CAM進行實體造型及圖紙一體化技術(shù)設(shè)計和編程慌位。根據(jù)被加工曲軸工件材料為40Cr、硬度30HRC纬惶，選取銑刀的徑向前角為－9°子宵、軸向前角為－6°尚档，銑刀直徑為Φ530，模塊數(shù)量為10個彪性，每個模塊安裝5個刀片組成一組有效齒彩梅。刀片全部采用較厚的刀片，銑削連桿軸頸的邊齒刀片數(shù)量增加1倍漓客，以提高銑刀耐用度及加工表面質(zhì)量固啡。
 
     刀片錯位可形成后角落差(即產(chǎn)生圓周上的后角)，適合該銑刀的設(shè)計蝙斜。按英格索爾MAX－I型可轉(zhuǎn)位銑刀的結(jié)構(gòu)刀片進行錯位名惩，形成落差。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗孕荠，推導出錯位值的公式為
 

     曲軸銑刀加工時娩鹉，徑向進給，雙邊對稱銑   削稚伍，被加工材料硬度高弯予，毛坯余量大、不均勻个曙，切削時抗力較大锈嫩。因此，刀片交錯排列垦搬，漸序切削呼寸。
 
      在生產(chǎn)中，使用數(shù)控加工中心猴贰、數(shù)控銑床对雪、周邊磨床及數(shù)控機床進行復雜刀具的加工，用投影儀等先進測量設(shè)備對產(chǎn)品進行跟蹤檢測证摩，可保證產(chǎn)品質(zhì)量树颖。
 
      2.2   技術(shù)工藝
 
      銑刀工藝的確定首先考慮模塊式結(jié)構(gòu)的精度，必須保證模塊的一致性合格诡亥，因此模塊采用定位面磨削加工辦法實現(xiàn)效聂，其角度面在數(shù)控加工中心采用粗、精銑保證精度要求卑裹。
 
      刀體的加工枷澜。由于銑刀直徑較大，刀體與刀片座的定位面為內(nèi)孔端面(需磨削)吟钻，因此采用加高內(nèi)孔磨機床拓嗽，實現(xiàn)了定位端面的磨削加工。
 刀體與機床連接的定位面采用圓臺磨加工溶豌，實現(xiàn)端面的磨削加工尖初。
 
      模塊上刀片槽的加工葵昂。將模塊(見圖8)安裝在工裝上，使用數(shù)控加工中心進行模塊刀片槽的加工纯末。用內(nèi)曲軸銑刀模塊外銑的方法代替以前內(nèi)曲軸銑刀模塊內(nèi)銑的方法寥掐，既保證了加工精度，又提高了加工效率磷蜀。             
 
      銑刀的材料及熱處理召耘。銑刀刀體及模塊均采用42CrMo，調(diào)質(zhì)處理褐隆，硬度35－37HRC污它，提高機體的整體硬度，使銑刀的使用壽命得以提高庶弃。      
 
      銑刀的檢測及工裝衫贬。用投影儀和紅寶石測頭對產(chǎn)品進行跟蹤檢測，并制作部分工裝歇攻。    
                                          
      制作出的銑刀型線公差為±0．03mm固惯，徑向圓跳動為0．05mm，端面圓跳動為0.04mm缴守。在切削速度V=150m/min葬毫、進刀量s=200mm/min的切削條件下，使用正常屡穗〖ヅ酰可見，設(shè)計的銑刀型線符合用戶精度要求啸席，提高了加工效率

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