2017年职工技术创新项目展示（一）传动分厂范学雷——Φ40×R6圆弧铣刀联接刀柄、刀杆的设计和制作

2017年职工技术创新项目展示（一）

单位：传动分厂
项目名称：Φ40×R6圆弧铣刀联接刀柄、刀杆的设计和制作
申报人：范学雷
审核人：顾  宏

    一、存在的问题
   2017年5月，我分厂开始承接加工公司产品224s左、右凹端头，加工时需用到Φ40×R6圆弧铣刀来加工凹槽根部圆弧，工件批量大、加工机床多，且只有一把进口刀具可用。使用时几个机床轮流使用，操作者来回奔波浪费时间，而且这把圆弧铣刀刀杆外径只有Φ30mm、长度100mm，刀的刚性差不能重切削，因为工件是铸钢毛坯面为了保护刀具，深度6mm的加工量只能分4刀来加工，进给量不超过50/min效率很低，即便如此加工过程中刀片还极易于崩损。工具室现有Φ40×R6圆弧铣刀刀头，但无配套的进口接杆及刀柄，如外购成本又高时间又长，生产任务急等不起。
   

    二、实施过程主要内容：
    工作中，发现工具室有一套报废的普通铣床的刀柄以及研紧在上面的Φ63mm铣刀盘，感觉可以利用这个刀柄及旧刀盘通过合理的改制来解决生产困难。但是普通铣床的刀柄和数控刀柄结构有很多不同，这就需要通过合理的设计刀具尺寸以及安排工序加工来控制刀柄、刀杆的直径和长度尺寸从而达到生产所需的在数控机床上可用的刀具。
    首先为了保证刀具的整体刚性先通过焊接刀杆和刀柄来使二者熔为一体来加固，然后根据工件的加工尺寸及加工量合理的设计刀具尺寸并安排工序，第二步在镗铣床工作台上装夹焊接后的刀柄刀杆找正中心后先加工圆弧铣刀刀头和刀杆连接处，这是一处类似销钉的结构，以M16螺纹联接靠Φ17mm销轴定位，加工完M16内螺纹后精心镗出Φ17mm×8mm销孔，并保证刀头的销轴与刀杆的销孔间有0.03mm的过盈量这样是为了较容易的更换圆弧铣刀刀头又使刀具拥有很高的同轴度。因为圆弧刀头小端外径为Φ30mm，所以刀杆前端外径我设计加工为Φ34mm×6mm这样就能有效的托住刀头保证其强度。第三步转向装夹找正，加工刀柄尾部，铣掉原刀柄的长尾柄后加工出可以定位拉钉的Φ25mm销孔，这一步完成后给刀柄除锈。第四步装上拉钉将刀柄安装在机床主轴上在数控镗铣床利用机床主轴装夹刀杆和工作台装夹车刀采用元车的方式来加工刀杆的外型，这样是为了保证刀具与机床主轴的同轴精度。刀杆的外径我设计制作为Φ36mm向Φ38mm锥形过渡、长度为45mm这样是为了在使用过程中不干涉已加工表面并最多的保留焊接过渡面保证刀具强度。
   

    三、技术改进和创新点：
    改进制作后的刀杆因为采用了锥形过渡结构并合理设计其长度使刀具刚性大大提高一举解决了原进口刀杆强度偏低、生产效率低的缺点。
   

    四、推广与应用情况：
    在实际加工过程中原来深度6mm分4刀加工现改为2刀并且进给量由不超过50/min提高到100/min以上，加工时间由15分钟以上减少到6分钟之内，加工过程中刀具平稳无振动，加工表面质量很好。而且刀片的更换频率由加工三件一换延长到六件一换。
   

    五、实施效果和年经济效益计算：
    改造完成后实际使用效果很好，提高了生产效率、很好的保证了产品质量。通过这款改制刀杆不仅节省了刀具采购费用6000余元、还能节省将近一半的圆弧铣刀刀片，有效的降低了生产成本。