上海松德數(shù)控刀具制造有限公司 （201614） 施勇川

工程機械作為機械工業(yè)領(lǐng)域中的一個重要分支，在整個工業(yè)領(lǐng)域有著舉足輕重的地位。因此，工程機械行業(yè)也一直是上海松德數(shù)控刀具制造有限公司技術(shù)團隊重點對待、重點突破的應(yīng)用領(lǐng)域。在多年與客戶溝通探討解決過程中，團隊在不少零件加工過程中積累了豐富的經(jīng)驗，如臂架、動臂、斗桿、轉(zhuǎn)臺、料斗、軌鏈節(jié)以及履帶板等部件的加工，并同時不斷積累完善了各零件的全套刀具解決方案。以下為我司為一些工程機械零部件提供的典型加工部位解決方案。

1. 履帶板深孔加工方案

工件材質(zhì)：鋼，加工設(shè)備：臥式加工中心，帶內(nèi)冷。如圖1為工件示意，加工難點：深孔加工，長徑比較大，達7倍多，且孔的表面粗糙度值要求較高Ra=1.6μm，客戶有節(jié)拍要求。加工方案：粗鏜+精鏜。粗加工使用兩頭對鏜相接，精加工采用整體合金鏜桿+精鏜刀+強力刀柄，如圖2所示。目前此方案也可加工，但是缺點是效率慢，無法滿足工藝節(jié)拍要求，零件為大批量加工件，無法滿足生產(chǎn)任務(wù)，客戶不滿意。經(jīng)技術(shù)優(yōu)化加工方案為專用鏜刀柄+防振鏜刀，如圖3所示。可以看到刀具整體懸伸比原來短了46mm，并且連接剛性比原方案好多了，原來為強力刀柄摩擦抱緊結(jié)構(gòu)，現(xiàn)方案為鏜刀專用接口螺釘后拉剛性鎖緊。更重要一點，防振原理從原來的硬質(zhì)合金桿防振改變?yōu)閮?nèi)置專用防振系統(tǒng)的防振鏜桿，圖4為防振刀具實物圖。

圖 1

圖 2

圖 3

圖 4

附表為客戶使用防振鏜刀與原硬質(zhì)合金鏜刀參數(shù)對比表，從表中可看出刀具的振動成為了機床實現(xiàn)高生產(chǎn)效率的限制因素，振動迫使加工參數(shù)（如切削速度、背吃刀量、進給量等）相應(yīng)降低，硬質(zhì)合金桿就只能選擇比較低的切削參數(shù)，而改用防振鏜桿后，切削參數(shù)就提高不少。這樣單孔鏜孔時間得到較大縮短，客戶一個工件上需要鏜兩個孔，整個工件的加工效率提高820%，效果是顯而易見的，客戶對于孔的表面質(zhì)量也非常滿意，圖4為此刀具實物圖。防振刀具應(yīng)用于其他場合也有較多，圖5為φ80mm桿10倍徑防振刀具實物圖。目前上海松德數(shù)控刀具制造有限公司防振刀具為方便客戶選用，已將防振刀具標準系列化，長徑比6～10倍車刀、鏜刀。常備庫存，鏜刀鏜孔直徑從φ21～φ212mm，可實現(xiàn)粗精鏜及反鏜加工，車刀桿φ12～φ60mm，也可非標定制面銑刀柄、專用防振刀等，性價比、交期等優(yōu)勢明顯。打破此類刀具的進口壟斷，實現(xiàn)國產(chǎn)化，并已推廣應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

圖 5

切削參數(shù)對比

2. 反面加工方案

工程機械中有許多反面加工部位，上海松德數(shù)控刀具制造有限公司在反面加工有一套整體解決方案。根據(jù)工件、機床、要求等不同工況可以選擇不同的反面加工類型。如標準模塊式可調(diào)反鏜刀、非標專用反鏜刀、反銑刀、反刮刀等。

（1）大刀盤反銑面：針對某一客戶動臂零件反面加工，結(jié)合客戶實際要求（盡可能各零件各機床能通用兼顧）。機床：落地鏜銑床。專門設(shè)計了一款φ700mm的大刀盤，以滿足客戶要求?？紤]到此類刀盤的自重問題，將刀體用高強度的航空鋁合金加工，由于刀盤直徑過大，使用航空鋁合金后的重量還是比較重。此結(jié)構(gòu)一般推薦直徑安裝于W軸加工，增加刀具連接剛性。但是有時在現(xiàn)場也會拿刀柄直接裝著就用了，因為W軸拆裝刀具要麻煩多了，刀柄可用拉釘主軸直接拉緊比較快速方便，如圖6所示刀具圖樣?，F(xiàn)場客戶所用參數(shù)：切削深度ap=4mm，線速度vC=175m/min，每齒進給Fz=0.12mm/r，加工平穩(wěn)。

圖 6

圖 7

（2）反銑飛刀：客戶臂架反面加工，過孔φ110mm，反面加工直徑至230mm，板厚90mm，軸向余量5mm，不采用大刀盤銑削。難點：反加工面過寬達到2.5d，軸向余量也較多。松德技術(shù)團隊分析后，決定使用分刀銑削法，采用非標兩面刃反銑刀加工直徑至175mm，再用偏心式反銑飛刀加工至尺寸要求，如圖8所示。此方案不僅可實現(xiàn)自動換刀，且刀具較輕快簡單，無論是加工成本還是交貨周期都具備相當優(yōu)勢。

圖 8

（3）軸承反刮刀：客戶挖掘機動臂反面加工，要求過孔直徑65mm，反面加工直徑至D260mm，軸向余量7mm，為減少輔助時間，一刀完成加工。加工設(shè)備：鏜銑床。難點：反刮面直徑是過孔直徑的4倍，常規(guī)單刀片反鏜或者反刮加工無法滿足，大刀盤加工結(jié)合客戶實際情況無法接受。松德技術(shù)團隊分析研究并與客戶溝通后設(shè)計一款軸承式導(dǎo)向反刮面刀具，加工完成后，表面的接刀痕客戶可經(jīng)過打磨達到要求。刀具如圖9所示，此系列方案在客戶處得到廣泛應(yīng)用，到現(xiàn)在已經(jīng)完成多種規(guī)格種類的定制，刀具反刮直徑范圍從150～270mm不等。

圖 9

（4）自動伸縮式反刮刀：加工鉸鏈座反面，工件過孔直徑D50mm，反刮面直徑D115mm，一個工件有多個面需要加工，原加工工況為白鋼條手動換刀加工，效率低、工人手動換易出錯，且加工表面平面度等效果不佳，設(shè)備：加工中心。松德的解決方案為自動伸縮式反刮刀，與標準刀具一致，加工完畢后可入刀庫實現(xiàn)流水化作業(yè)不停機。由于單邊切削面寬，切削力較大，針對性的研發(fā)了專用材質(zhì)刀片，配上專用刮面刃口及高質(zhì)量的表面涂層處理，保證了切削輕快穩(wěn)定及耐崩刃性。如圖10為反刮刀進退刀加工步驟示意圖，依靠機床進給與工件端面位置的相互配合達到自動進退刀功能，示圖紅色部分為反刮切削部位。圖11為現(xiàn)場加工照片。反刮刀加工視頻請掃描圖12所示二維碼。

圖 10

圖 11

圖 12

在工業(yè)4.0時代背景的新形勢下，工程機械對刀具也提出了更高的要求，上海松德數(shù)控刀具制造有限公司已做好準備迎接新的挑戰(zhàn)，在刀具的高效、高速、高穩(wěn)定性方面進一步加強，進一步突破，為整個行業(yè)及中國工業(yè)發(fā)展貢獻自己一份微薄的力量。