齊齊哈爾北方機(jī)器有限責(zé)任公司 (黑龍江 161000) 李 娟 馮彩霞 黑玉龍 李大光 吳艷華

筆者公司生產(chǎn)的某工件結(jié)構(gòu)如圖1所示。工件外形是 a×b×c的立方體。中間有一個(gè)尺寸為205 mm×216 mm的長(zhǎng)方形通孔，在方孔的下角處有一個(gè)尺寸為31H10×130H8深150 mm的不通槽。該槽的槽底左角、右角處都要求清根。

圖1 工件

1.難點(diǎn)分析

該工件經(jīng)過(guò)銑外形尺寸a×b×c定寸，插方孔尺寸205 mm×216 mm完成后，在加工槽30H10×130H8時(shí)遇到了難題。難在該槽的槽底左、右兩角要求清根。左側(cè)的清根可以用鏜銑床的直角銑頭達(dá)到，而右側(cè)的清根用一般的加工方法很難達(dá)到，筆者也是首次遇到這樣的工件結(jié)構(gòu)，沒(méi)有類似的加工經(jīng)驗(yàn)。

2.工藝方案

經(jīng)過(guò)分析，初步確定了工藝方案:

(1)先在立式銑床上，利用公司現(xiàn)有的專用立銑刀，銑刀直徑為40 mm，刃長(zhǎng)150 mm。因標(biāo)準(zhǔn)的立銑刀底部都不帶圓角，必需將刀底部改磨成R10 mm的圓角 (見(jiàn)圖2)。

加工時(shí)，將工件表面1向上裝夾工件，銑完槽30H10×130H8、深150 mm時(shí)，必然會(huì)留下R20 mm的銑刀半徑 (見(jiàn)圖3)。如果采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的莫氏錐柄立銑刀50Ⅰ型長(zhǎng) (GB/T 6117.1—1996)銑刀直徑50 mm，刃長(zhǎng)150 mm，加工后留下的銑刀半徑會(huì)更大。如果減小銑刀直徑，銑刀又細(xì)又長(zhǎng)加工時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，切削效率會(huì)降低。但是即使是制做專用銑刀，將直徑減到36 mm或32 mm，刃長(zhǎng)150 mm，加工后左角、右角處還是會(huì)留下銑刀半徑，還是達(dá)不到左右角處直角的要求。

圖2 改磨圓角后的立銑刀

圖3 立銑加工后留下的R20 mm銑刀半徑

(2)接下來(lái)需要解決的難題是，立銑加工后留下的銑刀半徑20 mm，如何清根來(lái)保證產(chǎn)品圖上左、右兩側(cè)直角的要求?

工藝方案一:鉗工清根，鉗工采用手持砂輪、刮刀等工具去掉R20 mm的圓角半徑。但此方法的缺點(diǎn)是:因R20 mm半徑太大，鉗工手工打磨成直角，在該槽深度150 mm上不容易保持均勻一致，影響工件外觀，保證不了產(chǎn)品圖要求。若此工件今后批量生產(chǎn)，工藝方案費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，增加工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。目前該工件是首次生產(chǎn)，為了保證工件的質(zhì)量，該方案盡量不采用。

工藝方案二:在鏜銑床上，采用直角銑頭 (又稱鏜銑頭)。鏜銑頭直徑為85 mm，因槽深150 mm處圓角為R10 mm，只能選擇銑刀直徑為φ20 mm。加工時(shí)，將工件表面1朝向機(jī)床主軸裝夾。鏜銑該槽的左側(cè)清根還可以 (見(jiàn)圖4a)，但鏜銑該槽的右側(cè)時(shí)問(wèn)題出來(lái)了，鏜銑頭碰到工件205 mm×216 mm內(nèi)四方孔的右側(cè)，銑刀無(wú)法清根 (見(jiàn)圖4b)。

圖4 鏜銑左側(cè)、右側(cè)清根示意圖

3.實(shí)施與應(yīng)用

為解決該槽右側(cè)無(wú)法清根的難題，經(jīng)研究決定采取特殊的加工辦法。即在鏜銑床上，將鏜銑頭旋轉(zhuǎn)45°，改制一把鍵槽銑刀，加工完成該槽右側(cè)的清根。具體實(shí)施過(guò)程如下:

(1)改制刀具:標(biāo)準(zhǔn)的角度銑刀是用于銑外部倒角的，如大徑為30 mm的90°角度銑刀前端小徑尺寸為φ4 mm，不能用于該槽的清根。所以決定利用標(biāo)準(zhǔn)的錐柄鍵槽銑刀 d20－e8 GB/T 1112.2—1997(見(jiàn)圖5)，將該鍵槽銑刀的前端刃部改磨成刀尖角為90°的銑刀 (見(jiàn)圖6)。

圖5 標(biāo)準(zhǔn)錐柄鍵槽銑刀 (改制前)

圖6 錐柄鍵槽銑刀 (改制后)

(2)加工方法:在鏜銑床上，將鏜銑頭旋轉(zhuǎn)45°，裝上圖6所示改制后的銑刀，鏜銑去掉立銑留下來(lái)的銑刀半徑R20 mm處，清根。因刀刃長(zhǎng)度為14.14 mm，要清除掉的銑刀半徑為R20 mm，在該槽的右側(cè)和下側(cè)分別走兩刀，即可完成清根。其加工原理如圖7所示。

圖7 鏜銑右側(cè)清根示意圖

4.結(jié)語(yǔ)

總結(jié)一下此工件不通槽的加工方案:

步驟一:在立式銑床上，用φ40 mm的立銑刀，刀底改磨R10 mm，加工完成槽尺寸31H10×130H8，深150 mm。

步驟二:在鏜銑床上，清根。先用直角銑頭裝夾φ20 mm的鍵槽銑刀，鏜銑該槽左側(cè)清根及深度150 mm處左半部清根。再將鏜銑頭旋轉(zhuǎn)45°，用如圖6所示改制后的鍵槽銑刀，鏜銑該槽右側(cè)清根及深度150 mm處右半部清根。

應(yīng)用以上加工方法，解決了該工件不通槽清根的加工難題。加工后，經(jīng)檢測(cè)完全合格。該加工方法是利用公司現(xiàn)有的設(shè)備、現(xiàn)有的刀具，在實(shí)際生產(chǎn)中創(chuàng)新出來(lái)的，可供今后類似的工件結(jié)構(gòu)加工時(shí)借鑒。