■航宇救生装备有限公司 （湖北襄阳 441003） 韩 勇
摘要：在实际加工某型号产品上的重要结构件过程中，遇到了一难加工方孔，本文通过改进设计和制造推刀，解决了加工方孔过程中遇到的一系列难题。
公司生产过程中，遇到加工方孔的难题。该零件为某型号产品上的重要结构件，材料为LC4-CS，零件端头有一个尺寸为8+0.3+0.1mm的方孔，如图1所示，该方孔一直采用线切割加工，线切割加工时以端面φ45mm内孔定位，手工碰丝找正零件位置，装夹和找正时产生一定偏差，造成方孔的位置度不易保证。而且线切割工序完成后，需钳工去除方孔内因放电加工产生的氧化层，以提高表面粗糙度质量。因方孔的内表面不易挫修，所需的钳工加工时间较长。
针对以上问题，计划通过设计制作推刀的方法解决该问题。制定改进加工方案如下：
（1）将原φ7mm穿丝孔，钻铰至φ8H7。
（2）用推刀在钻床上以φ8H7孔定位，加工圆孔至方孔8+0.3+0.1mm。
推刀属于成型刀具，其加工原理与拉刀类似，各排刀齿的尺寸和形状从切入端到切出端依次增加和变化，最终切出符合尺寸要求的内孔或内腔 。与拉刀不同的是，推刀施加切削力的位置是在刀具的后端，多采用压力机或钻床加工。该方孔的尺寸较小，切削力不大，因此决定采用钻床加工（见图2）。
零件内孔由φ8mm扩至方孔8+0.3+0.1mm，径向余量1.7mm左右，若推刀每齿切削0.08mm，需要22个推刀齿。因推刀直径较小，齿数太多造成推刀长度长、刚性差，因此需要两把推刀完成切削。
推刀刀齿截面如图3所示，其中H值由8.0mm逐步变大到8.2mm，G值由8.0mm逐步变大到11.6mm。
设计推刀一和推刀二两把推刀，使用直径10mm的高速钢棒料在万能工具磨床上加工。
推刀一图样如图4所示，该推刀头部有φ8＋0－0.22mm的引导圆柱，切削前插入零件上的φ8H7孔，确保推刀加工出的方孔的位置精度。
图 1
图 2
图 3
图 4
推刀一的刀齿如图4中的剖视图所示，推刀一实物如图5所示，刀齿前角8°，后角5°，后刀面上有0.05mm的平面。该推刀有10个刀齿，刀齿尺寸和功能如表1所示。
表1 刀齿尺寸和功能
齿序H/mm G/mm刀齿名称1 8.0 8.0定位齿2 8.02 8.15加工齿3 8.04 8.33加工齿4 8.06 8.5加工齿5 8.08 8.68加工齿6 8.1 8.86加工齿7 8.12 9.04加工齿8 8.14 9.22加工齿9 8.16 9.4加工齿10 8.18 9.58加工齿
图 5
推刀二实物如图6所示，其引导齿与推刀一最后一个齿尺寸相同。推刀二刀齿截面形状和尺寸与推刀一相同。该推刀有13个刀齿。刀齿尺寸和功能如表2所示。
图 6
表2 刀齿尺寸和功能
齿序H/mm G/mm刀齿名称1 8.16 9.56定位齿2 8.18 9.74加工齿3 8.2 9.92加工齿4 8.2 10.1加工齿5 8.2 10.3加工齿6 8.2 10 .5加工齿7 8.2 10.7加工齿8 8.2 10.8加工齿9 8.2 11加工齿10 8.2 11.2加工齿11 8.2 11.4加工齿12 8.2 11.6加工齿13 8.2 11.6修光齿
推刀刀齿细节如图6所示。
图 6
使用上述两把推刀进行了该零件一个批次的加工，加工出的方孔尺寸和位置精度都达到了工艺要求，加工合格率100%，并且大大地提高了生产效率。改进前后对比如表3所示。
表3 改进前后对比
方孔加工方法工时/单孔效果线切割加工钳工修光1h 30min质量不稳定扩孔到φ8H7推刀加工1min 3min质量稳定
参考文献：
[1] 袁哲俊，刘华明. 刀具设计手册[M]. 北京：机械工业出版社，1999.
（收稿日期：20170416）
联系客服
