壓縮機(jī)制造中的刀具改進(jìn)

國(guó)際金屬加工網(wǎng)

　　壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍非常廣闊澈魄，包括石化咬钝、冶金皂汞、紡織列汽、航空航天等領(lǐng)域朦晋。一臺(tái)壓縮機(jī)往往由成百上千個(gè)零部件組成，制造工藝復(fù)雜喳律，技術(shù)要求高周狱。為能滿(mǎn)足各種零件的生產(chǎn)需要，刀具以及工裝夾具的合理配備是非常重要的赤朽，要在生產(chǎn)中滿(mǎn)足好稿辙、快、省的要求气忠，就必須對(duì)一些刀具以及工裝進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)計(jì)邻储。下面列舉三個(gè)例子：

銑削離合器法蘭刀具及工裝改進(jìn)

　　單向作用螺旋齒離合器的形狀為螺旋端面齒結(jié)構(gòu)，其作用是當(dāng)傳遞的扭距超過(guò)一定數(shù)值時(shí)即能自行脫開(kāi)笔刹，所以亦稱(chēng)安全離合器芥备。在銑床上最常用的加工方法為分度頭掛輪法冬耿，按導(dǎo)程計(jì)算掛輪（導(dǎo)程為16），在分度頭與工作臺(tái)之間配置適當(dāng)?shù)膾燧唽?shí)現(xiàn)工件勻速轉(zhuǎn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)萌壳，從而加工出阿基米德曲線型面亦镶；但是其缺點(diǎn)在于，要配換三組掛輪及一個(gè)中間輪來(lái)實(shí)現(xiàn)袱瓮，而且主動(dòng)輪與被動(dòng)輪的位置不能顛倒缤骨，在操作過(guò)程中十分繁瑣。刀具選用Ф8～Ф10立銑刀尺借，對(duì)刀時(shí)需把銑刀切削刃與工件軸心相切绊起，操作時(shí)刀具降到要求深度后，分度手柄插入分度板孔內(nèi)燎斩，搖動(dòng)分度手柄20圈箩晦，在分度頭旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，工作臺(tái)作縱向進(jìn)給树吏，使工件作復(fù)合運(yùn)動(dòng)淀甘，得到螺旋槽；抬高刀具漫介，反向轉(zhuǎn)動(dòng)分度頭手柄20圈风镊，拔出插銷(xiāo)，繼續(xù)搖動(dòng)分度手柄20圈赏碑，插入插銷(xiāo)满颂，并重復(fù)上述步驟加工另一螺旋槽。

　　上述加工方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力射愧，且不能一次加工符合圖紙要求矛熬，在齒根處留有刀具半徑。需手工修銼齒根部位使其保持R0.5霜甜，效率低惹模，精度要求也得不到保證。

　　對(duì)此現(xiàn)象箕昭，筆者一直考慮能否一次完成加工并達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求灵妨。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，并運(yùn)用CAD輔助設(shè)計(jì)落竹，決定對(duì)原用刀具和工裝進(jìn)行徹底改進(jìn)泌霍。工裝由筆者和經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅協(xié)同作戰(zhàn)，僅用兩天時(shí)間便設(shè)計(jì)出來(lái)述召，并繪圖交由相關(guān)部門(mén)負(fù)責(zé)加工朱转。刀具幾何角度、形狀經(jīng)過(guò)理論計(jì)算积暖，也已初具雛形藤为，接下來(lái)的問(wèn)題是如何把刀具加工出來(lái)怪与。為此我廠特地進(jìn)行招標(biāo)，兩家具有資質(zhì)的刀具制造企業(yè)參與投標(biāo)缅疟。其中分别，一家提出需一次性訂貨200支，且單價(jià)在200元左右存淫，一批刀具合計(jì)約4萬(wàn)元耘斩，該廠家還拒絕小量定做試刀；另一家則直接了當(dāng)?shù)乇硎究啥ㄗ鲆恢в斡纾珕蝺r(jià)必須是2000元圈喻，且交貨周期較長(zhǎng)。

　　經(jīng)過(guò)仔細(xì)考慮腊的，我們最終決定自己動(dòng)手承擔(dān)刀具改制任務(wù)爸见。利用車(chē)間現(xiàn)有的萬(wàn)能工具磨床進(jìn)行加工，采用國(guó)產(chǎn)高速鋼Ф22錐柄大螺旋立銑刀進(jìn)行改制吨肆，首先刃磨銑刀前端迂儡，磨成倒錐度芙捏，單邊斜8°狀劳仿。然后修磨前角，增大容屑槽空間（針對(duì)容屑槽形狀以及加工特性粤唤，特地與某日本品牌刀具作比較甜海，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其切削效果，具體在第二部分直柄立銑刀作簡(jiǎn)單介紹）预锅，避免在加大走刀量快速銑削時(shí)出現(xiàn)切屑堆積現(xiàn)象饵来。最后一道工序就是修磨后角，后角太小則無(wú)法切動(dòng)工件民傻，太大則又容易使刀具刃口折斷胰默。因此針對(duì)此刀的加工場(chǎng)合，后角選擇8°漓踢，經(jīng)過(guò)對(duì)調(diào)質(zhì)45#鋼牵署，直線試切削效果非常理想，滿(mǎn)刀一次切深10mm時(shí)非常平穩(wěn)喧半。

　　在此順便簡(jiǎn)單介紹一下工裝的結(jié)構(gòu)原理奴迅，其主要部件為絲桿、右旋斜齒圓柱齒輪挺据、插銷(xiāo)取具、底架等等組成，回轉(zhuǎn)一周導(dǎo)程為16扁耐。

　　其工作原理是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪并帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)暇检，使斜齒圓柱齒輪作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（按照斜齒輪受力分析产阱，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸向力F向上）块仆，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的同時(shí)上升一個(gè)導(dǎo)程心墅，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便實(shí)用。

　　刀具安裝于銑床主軸后谴童，立銑頭順時(shí)針扳轉(zhuǎn)7.5°辖京，工裝水平裝夾在銑床工作臺(tái)上，零件裝于其上整雷。試加工后得到的效果令人震撼克干，整個(gè)螺旋法蘭面加工完成只用了5分鐘，效率比原先提高5倍珠焦，刀具耐用度是原先2倍讽噪，達(dá)到每加工200只修磨一次刃口，單把刀具重復(fù)利用率達(dá)到10次股背；且零件各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)完全符合圖紙要求渠吮。在這之前，螺旋法蘭面也曾嘗試在三軸聯(lián)動(dòng)立式加工中心用球頭銑刀加工（立銑刀加工螺旋面有干涉）痹橙，不僅加工時(shí)間較長(zhǎng)僻绸，而且在齒根處留有刀具球頭半徑，需經(jīng)二次加工涕克。當(dāng)然蛀醉，此刀具在四軸以上加工中心加工離合器法蘭同樣可以達(dá)到預(yù)期效果。

直柄立銑刀改進(jìn)

　　填料小室的材料采用2Cr13優(yōu)質(zhì)不銹鋼衅码，在端面有寬12mm拯刁、深20mm、直徑200mm的環(huán)形槽逝段，見(jiàn)圖4垛玻。最初使用國(guó)產(chǎn)Ф12高速鋼直柄立銑刀加工，一次切深5mm奶躯，加工不到5分鐘切屑便粘附在銑刀刀齒上帚桩，使切削條件惡化，銑刀崩刃巫糙，加工中換刀頻繁朗儒，效率很低，加工一個(gè)環(huán)形槽需要150分鐘参淹。后又改用日本三菱硬質(zhì)合金銑刀醉锄，雖然使用上各方面性能優(yōu)于前者，但還是存在切屑堆積在容屑槽內(nèi)的問(wèn)題，在加工中心上自動(dòng)加工時(shí)恳不，出現(xiàn)崩刃褥辰、甚至刀具折斷。由于每把刀具的費(fèi)用在1000元左右麸河，加工成本極高力邻，給企業(yè)帶來(lái)極大浪費(fèi)，一時(shí)間又很難找到合適的刀具來(lái)替代冰枯。

　　筆者對(duì)上述刀具進(jìn)行分析认平，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生鐵屑擁堵排屑不暢的原因是容屑槽較小。那么庵窄，能否在原有基礎(chǔ)上加寬容屑槽寬度及形狀弃净？如果按照上述想法改變刀具容屑槽寬度以及一些角度問(wèn)題能夠迎刃而解的話，那此方法是值得一試的炉展。筆者隨即投入工作绩罩，調(diào)整工具磨床，刃磨容屑槽聪磁，在原有基礎(chǔ)上加寬10%咽娃，并且使槽的圓弧盡量圓滑，更加有利排屑瞎暑。銑刀的工作前角增加到25°左右彤敛，使銑削更加輕快，但取值不宜過(guò)大金顿，以免削弱刀齒強(qiáng)度臊泌。

　　經(jīng)過(guò)對(duì)工件切深10mm切削試驗(yàn)，切削非常平穩(wěn)揍拆，整個(gè)加工過(guò)程沒(méi)有切屑粘附在銑刀刀齒上，加工用時(shí)20分鐘茶凳。但是工件的要求深度是20mm嫂拴，按常規(guī)加工，深度一般不超過(guò)銑刀直徑一半贮喧，能否一次直接加工到所需深度呢筒狠？國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的12mm銑刀大多刃長(zhǎng)在25mm左右，能否承受滿(mǎn)刀銑削箱沦，又將是一次考驗(yàn)辩恼。加工時(shí)用10#切削油進(jìn)行高壓冷卻，銑削深度達(dá)到20mm谓形，一次加工并達(dá)到預(yù)期效果荸速，且用時(shí)不到50分鐘，使加工速度在原基礎(chǔ)上提高一倍柒谈，經(jīng)過(guò)二次改進(jìn)的銑刀穴阱，無(wú)論在切削條件方面咖自，還是進(jìn)刀深度上都優(yōu)于進(jìn)口刀具。刀具費(fèi)用僅為15元爱蚣，是進(jìn)口刀具的1/30（保守估計(jì)逼渤，進(jìn)口刀具一般500~1000元左右），而且節(jié)省了換刀輔助時(shí)間间炮，加工綜合效益顯著焙厂。與進(jìn)口刀具相比，國(guó)產(chǎn)刀具在材料上不存在太大問(wèn)題卫银，只要在幾何角度以及磨削上下一些工夫蔑辽，完全可與進(jìn)口刀具媲美，甚至超過(guò)進(jìn)口刀具沥葛。采用普通刀具經(jīng)過(guò)二次改進(jìn)代替進(jìn)口刀具触尚，加工速度較進(jìn)口刀具提高了近一倍，年節(jié)約工具費(fèi)用達(dá)十多萬(wàn)元齿穗。

普通高速鋼鍵槽銑刀的改進(jìn)

　　鍵槽加工在金屬加工中是極為簡(jiǎn)單的傲隶，但是銑刀直徑越大，向下鉆削的阻力就越大窃页。為此,筆者按照群鉆的原理刃磨銑刀端部切削刃跺株，兩個(gè)刃口磨成若干交替的鋸齒狀分屑槽，并在加工中心上進(jìn)行垂直鉆削加工盲孔脖卖，效果很理想乒省，在原先的兩個(gè)切削刃上無(wú)形中多出了若干個(gè)輔助切削刃，較大地減小刀具和工件的摩擦系數(shù)及切削阻力畦木，鐵屑形狀由先前的片狀轉(zhuǎn)變?yōu)閹顢嘈夹淇福谙嗤霓D(zhuǎn)速條件下，走刀量是原先的3倍十籍。

　　目前蛆封，國(guó)產(chǎn)刀具的性能已越來(lái)越接近進(jìn)口刀具，有的國(guó)產(chǎn)刀具性?xún)r(jià)比甚至還優(yōu)于進(jìn)口刀具勾栗。我廠通過(guò)對(duì)國(guó)產(chǎn)刀具的大量使用惨篱，生產(chǎn)成本大幅下降。為了適應(yīng)新時(shí)代需要幌侧，就必須發(fā)展先進(jìn)的制造技術(shù)令掠，以先進(jìn)的制造技術(shù)推動(dòng)科技創(chuàng)新，提高企業(yè)的整體設(shè)計(jì)水平和產(chǎn)品研發(fā)能力整栏，降低研發(fā)成本辫扯，提高企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和我國(guó)的制造技術(shù)水平。

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刀具銑刀銑床離合器運(yùn)動(dòng)加工

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