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新型刀具在大輪拖箱體加工中的應(yīng)用

■第一拖拉機(jī)股份有限公司第三裝配廠（河南洛陽 471004）韓小坤 蘇海龍 韓 麗

摘要：基于目前先進(jìn)數(shù)控刀具技術(shù)，對加工中心加工工藝進(jìn)行大膽的改進(jìn)和創(chuàng)新，除了對加工中心新工藝改進(jìn)外，以進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率及保證加工精度方面為工藝分析的切入點(diǎn)，又對普機(jī)加工進(jìn)行新工藝改進(jìn)。在確保產(chǎn)能的同時，對大輪拖零部件的加工品質(zhì)也有了進(jìn)一步的提高。

隨著大輪拖市場銷售的高速增長，大輪拖箱體類、殼體類零件加工能力不足嚴(yán)重制約了大輪拖產(chǎn)量的大幅度增長，而難點(diǎn)更集中在提高大功率系列傳動箱殼體、減速器殼體、前傳動箱殼體及后傳動箱殼體4大箱體零件的加工能力上。這4大箱體的加工難點(diǎn)在于：本身為空腔殼體，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工內(nèi)容多，加工精度高，每種箱體僅檢測項(xiàng)目就有一百余項(xiàng)，加工精度要求高的內(nèi)容都由加工中心加工，造成加工中心負(fù)荷太重，使加工中心成為提高產(chǎn)量的“瓶頸”。

提高機(jī)加工產(chǎn)量的重點(diǎn)在于提高數(shù)控加工整體工序能力。所以對數(shù)控刀具合理科學(xué)的應(yīng)用已成為提高生產(chǎn)能力和企業(yè)核心競爭力的重要方面。結(jié)合目前對先進(jìn)加工技術(shù)及機(jī)床的使用特點(diǎn)，大膽引進(jìn)新工藝、新技術(shù)，不斷對傳統(tǒng)的加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，不僅確保了產(chǎn)能，而且全面提升了大輪拖零部件的加工品質(zhì)。

1. 優(yōu)化加工中心加工工藝

數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，對刀具提出了更高的要求，不僅要求精度高、剛性好，裝夾及調(diào)整方便，而且要切削性能強(qiáng)、耐用度高，因此數(shù)控刀具的選擇非常重要，刀具選擇合理與否不僅影響機(jī)床的加工效率，而且還直

接影響加工質(zhì)量。

在箱體類零件的加工中心工藝改進(jìn)及新技術(shù)應(yīng)用中，重點(diǎn)對加工中心工序能力和加工內(nèi)容進(jìn)行了全面細(xì)致的工藝分析，結(jié)合數(shù)控工藝特點(diǎn)，制定先進(jìn)的數(shù)控加工工藝，對傳統(tǒng)的銷孔、深孔、軸承孔及平面加工工藝等具體數(shù)控工藝方面進(jìn)行大型改進(jìn)，如各種高精度要求的加工工藝由傳統(tǒng)的粗、半精及精加工3～4刀完成，改進(jìn)為只用半精、精加工或只有精加工一次達(dá)到加工要求。

同時考慮被加工件的材料、性能及切削工藝的類別，被加工件的幾何形狀、零件精度及切削速度等參數(shù)，根據(jù)這些因素，兼顧高速切削及高耐用度原則選用先進(jìn)的高效率刀具，提高切削速度及合理的加工參數(shù)，不僅滿足現(xiàn)有的殼體加工要求，并兼顧不斷研制開發(fā)的大輪拖新產(chǎn)品和變形產(chǎn)品試制加工，使機(jī)加車間數(shù)控加工技術(shù)達(dá)到國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平，且投資少、見效快，生產(chǎn)效率得到極大的提高。

具體措施如下：通過對國內(nèi)外知名刀具廠家（如美國肯納、以色列伊斯卡、美國斯特拉姆、德國鈷領(lǐng)及山特維克可樂滿等公司）的數(shù)控刀具進(jìn)行調(diào)研，并與有關(guān)單位通過多次詳細(xì)的交流和分析，把密齒精銑刀、高效粗銑刀、點(diǎn)鉆、高精度鉆頭、新型槽刀、U鉆及鉆銑刀等納入先進(jìn)高效的工藝方案并進(jìn)行試用。從使用效率及降低成本方面，對新型刀具與原用刀具的使用情況進(jìn)行工藝分析和比較。

原精銑刀進(jìn)給量f約為300m/ m i n，采用密齒銑刀加修光刀片，f值可達(dá)700m/min，而箱體類零件加工大多都有精銑結(jié)合面，僅改進(jìn)刀具一項(xiàng)，即可提高生產(chǎn)效率50%，大大提高了銑削效率；美國斯特拉姆的點(diǎn)鉆可代替原先的高速鋼中心鉆，不僅定心準(zhǔn)確，且效率較高，費(fèi)用也較低；德國鈷領(lǐng)高精度鉆頭采用鉆鉸復(fù)合設(shè)計，并且刀柄與鉆頭配合時采用了液壓夾緊，使其配合精度較高，故達(dá)到了較高的位置及尺寸精度要求，箱體定位銷孔原先均為中心鉆、鉆、鏜及鉸四刀完成，而使用該種刀具后可實(shí)現(xiàn)一刀或兩刀完成，同時保證位置精度的尺寸要求；伊斯卡粗銑刀具有很高的剛性及大進(jìn)給量，對箱體上4mm的余量可一刀保證加工精度，且可達(dá)到f=500mm/min的高效率切削；對于槽加工，原先都為鋸片式高速鋼銑刀，效率極低且磨損后整個刀片都報廢，采用新型槽刀后，機(jī)加刀片不僅效率高，而且刀片磨損后可僅換刀片，不僅提高了效率，而且降低了成本；過去加工箱體上比較大的孔（φ20～φ35mm）常采用中心鉆、鉆、鏜及鉸四刀完成，現(xiàn)采用U鉆后僅鉆鉸就可保證孔位置及尺寸精度，大大提高了加工效率；箱體上的小平面及半圓類沉窩等加工，過去采用鉆小孔、擴(kuò)及銑完成，現(xiàn)采用新型鉆銑刀后，一次完成加工，且磨損后僅更換刀片，多功能使用達(dá)到方便、可靠。

過去箱體軸承孔采用粗、半精均在組機(jī)完成，精加工在加工中心上進(jìn)行加工，現(xiàn)采用山特維克可樂滿新型分層切削鏜刀，一刀即可完成粗、半精加工，尤其適合新產(chǎn)品試制加工。在刀具試用完成后，對數(shù)控加工工藝進(jìn)行完善，同時結(jié)合試用結(jié)果對數(shù)控加工程序進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到工藝優(yōu)化效果。

通過大量加工中心刀具的選用及工藝改進(jìn)，東方紅80/90系列拖拉機(jī)僅減速器和傳動箱兩大箱體加工就節(jié)約工時25min，在不增加加工中心的前提下，產(chǎn)能由過去35臺/天提高到現(xiàn)在的90臺/天，大大降低了加工成本，并提高了生產(chǎn)效率。具體如附圖、附表所示。

改進(jìn)工藝前后進(jìn)給速度及加工工時對比圖

2. 優(yōu)化普機(jī)加工工藝

對80/90系列拖拉機(jī)傳動箱上蓋的滑桿孔加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，此滑桿孔直徑16mm，深達(dá)310mm，按照傳統(tǒng)加工工藝要求，需使用兩臺雙工位組機(jī)完成或安排三臺搖臂鉆床加工完成，在生產(chǎn)工藝改進(jìn)中，經(jīng)過刀具分析及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析，重新設(shè)計刀具及工裝夾具，采用鉆鉸倒角復(fù)合刀具，設(shè)計合理的排屑槽，并

對工裝進(jìn)行合理改進(jìn)，在搖臂鉆床上一次完成該孔的最終加工，顯著提高了加工效率，保證了加工質(zhì)量。

加工效率及加工成本對比表

對差速器殼體表面成型加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，原工藝是使用普車、磨床等進(jìn)行粗、半精車及磨外圓。對先進(jìn)的數(shù)控工藝分析后，確認(rèn)此工藝完全由高效全功能數(shù)控車來代替車磨工藝，并大膽、合理地采取了高效數(shù)控加工新技術(shù)、新工藝，現(xiàn)在經(jīng)過全面工藝調(diào)試并投入批量生產(chǎn)后，不僅效率提高了30%，而且避免了重復(fù)定位誤差，大大提高了加工質(zhì)量。

另外，在結(jié)合分析刀具廠家一些先進(jìn)鏜刀使用特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)后，對殼體類原工藝加工中所用組機(jī)上的大批鏜刀，通過改進(jìn)接桿，使鏜刀頭更換為精確、耐用、可靠并易調(diào)的先進(jìn)鏜刀頭，彌補(bǔ)了舊結(jié)構(gòu)鏜刀頭在使用中不易調(diào)整、尺寸不穩(wěn)及刀具磨損快的缺點(diǎn)，使用效果特別好。

3. 結(jié)語

目前，制造業(yè)對新技術(shù)加工需求已空前強(qiáng)烈，新工藝新技術(shù)在大輪拖加工中的應(yīng)用也越來越廣泛，尤其在當(dāng)前大規(guī)模的能力技改項(xiàng)目實(shí)施階段，大輪拖自制件加工工藝的先進(jìn)性改進(jìn)已發(fā)揮了重要作用。為提高企業(yè)產(chǎn)品在國內(nèi)外市場競爭中的占有率，革新加工工藝，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低加工成本等新技術(shù)工藝因素正顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 秦莉，王裕，孫盼盼. 提高大輪拖自制件加工效率[J]. 金屬加工，2010（20）: 31-33.

收稿日期：（20150302）