山重建機(jī)有限公司（山東臨沂 276200）劉啟鋒

對(duì)于工程機(jī)械工作裝置的圓柱軸套類部件的端部，一般留有一定角度的外倒角，用來安裝銷軸的防塵圈。我公司主要產(chǎn)品為08T～70T的液壓挖掘機(jī)，結(jié)構(gòu)件之一斗桿作為挖掘機(jī)關(guān)鍵控制件，由我公司結(jié)構(gòu)件廠負(fù)責(zé)制造。圖1中斗桿A支座需要安裝防塵圈來防止灰塵的進(jìn)入，所以需要對(duì)斗桿A支座端部進(jìn)行外倒角，表面粗糙度值要求Ra=12.5μm。公司老的工藝路線為斗桿部件整體焊接前對(duì)A支座零件進(jìn)行加工，斗桿整體焊接存在焊接變形，導(dǎo)致后期A支座鏜孔和倒角同軸度各不相同，前期在市場有工作2000 h密封圈損壞的情況。經(jīng)過改善后期21T以上斗桿A支座要求外倒角焊接后加工，以保證與A支座鏜孔的同軸度。我公司挖掘機(jī)量產(chǎn)機(jī)型的斗桿A支座采用整體倒角刀進(jìn)行加工，一般一個(gè)噸位配備一個(gè)固定式的非標(biāo)倒角刀。我公司21T以上機(jī)型有12個(gè)，如果全部采用固定式的非標(biāo)倒角刀，致使加工成本提高、刀具數(shù)量增多、刀庫空間不夠。針對(duì)斗桿A支座外倒角的尺寸種類繁多，需要一把復(fù)合刀具多機(jī)型的加工。

倒角刀的設(shè)計(jì)

圖1 工件

斗桿A支座材質(zhì)一般采用35鋼鍛造，調(diào)質(zhì)處理后硬度230～280HBW，中等切削硬度。加工中心和機(jī)加工裝的剛性屬于良好工況，所以刀具不用考慮輕量化設(shè)計(jì)。斗桿A支座的外倒角安裝橡膠的防塵圈，所以要求表面質(zhì)量無接刀紋，需要大于倒角長度的刀片完成，刀片采用邊長大的三角刀片，并配備90°主偏角的車刀桿。所設(shè)計(jì)的倒角刀應(yīng)包括標(biāo)準(zhǔn)車刀桿、調(diào)節(jié)緊固螺釘、非標(biāo)刀體。所述標(biāo)準(zhǔn)車刀桿部分通過在非標(biāo)刀體方孔內(nèi)的伸長和縮短，調(diào)節(jié)所倒圓柱軸套類端部外倒角的大小，通過緊固螺釘進(jìn)行固定；所述非標(biāo)刀體的方孔是按照135°角度制作，通過與標(biāo)準(zhǔn)車刀復(fù)合，進(jìn)行圓柱軸套類端部外倒30°倒角。各公司可以根據(jù)角度不同制作不同角度的倒角刀，以滿足多機(jī)型的加工，如圖2所示。

倒角刀的制作要點(diǎn)

刀體要求為45鋼，粗加工后調(diào)質(zhì)28～34HRC，刀體要求與前端面偏角為145°。刀體槽內(nèi)尺寸32 mm×32 mm，表面粗糙度值要求Ra=3.2μ m，一般使用激光切割機(jī)進(jìn)行貫通加工。倒角刀是加工21T以上斗桿，所以車刀頭留5 m m余量后，要求刀片中部至刀柄中心為76.3 m m，刀體委托外協(xié)加工。采用山特維克可樂滿常規(guī)刀柄PTGNL3232—P27主偏角91°左手型刀柄，刀柄寬度32 mm×32 mm，刀柄長度170 mm。倒角刀加工時(shí)切削力大，采用山特維克可樂滿TNMG0270612三角形車刀片。

圖2 倒角刀

切削參數(shù)

倒角刀通過機(jī)械手放置在機(jī)床主軸上，通過機(jī)床的進(jìn)給一次完成圓柱軸套類端部外倒角。A支座倒角表面粗糙度值Ra=12.5μm，所以在保證質(zhì)量的情況下采用低轉(zhuǎn)速和低進(jìn)給以保證加工過程的控制。斗桿A支座兩側(cè)面銑面完成后，對(duì)A制作外倒角進(jìn)行加工時(shí)，留5 mm安全距離進(jìn)行切削進(jìn)給。加工中心轉(zhuǎn)速為160 r/min，進(jìn)給為20 mm/min，加工過程時(shí)刻觀察加工效果及加工質(zhì)量。低速進(jìn)給產(chǎn)生熱量大，保證切削時(shí)使用切削液進(jìn)行冷卻。

效果對(duì)比

加工后的斗桿A支座相比老廠焊接前加工的A支座的同軸度效果好，且性能穩(wěn)定。從使用倒角刀對(duì)A支座加工后，市場沒有出現(xiàn)密封圈損壞的情況，提高了斗桿的可靠性。相比量產(chǎn)斗桿的固定式倒角刀效率同等，刀具成本降低80%，按照我公司產(chǎn)品計(jì)算21T、22T、24T、27T及30T機(jī)型的斗桿都可以使用同一把倒角刀，為加工中心刀庫解決4個(gè)刀位。

結(jié)語

該倒角刀是結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)制作的新型倒角刀，兼具21T、22T、24T、27T和30T機(jī)型的加工。經(jīng)過實(shí)踐證明，在不影響產(chǎn)生效率的情況下，表面質(zhì)量通過刀片的型號(hào)、機(jī)床的進(jìn)給來保證，可以提高支座倒角尺寸和形狀的統(tǒng)一性，間接地提高了斗桿的加工質(zhì)量和可靠性。