小立銑刀小鍵槽銑刀銑溝工藝的改進

王家貴

（哈爾濱量具刃具集團有限責任公司，哈爾濱150040）

1 小銑刀的特點和應用

立銑刀、鍵槽銑刀規格≤φ6mm均稱為小立銑刀、小鍵槽銑刀，用于小型零件的切削加工。立銑刀主要用于加工凹槽，臺階面以及利用靠模加工成形面；鍵槽銑刀可直接用于銑削封閉式、半封閉式鍵槽或其它溝槽。小直徑刀具整體尺寸小，因此其切削刃直徑偏差、柄部直徑偏差、圓周刃徑向圓跳動公差、端刃端面圓跳動公差等，相對來說數值都比較小。加工中任何參數在數值上超差很小的值，但對此小銑刀的質量影響卻很大，由于小銑刀剛性較差，因此在加工過程中較難控制各部尺寸。

2 工藝分析

小銑刀的主要工序為精車各部、銑刃溝、熱處理、磨外圓、磨刃角。關鍵工序為銑刃溝、熱處理、磨刃角。溝形決定排屑是否順暢，刃形和熱處理硬度決定銑刀的鋒利程度和銑刀的使用壽命。

φ3～φ6的小銑刀外形有兩種，一種為刃柄等徑，另一種為刃細柄粗。刃柄等徑則剛度稍差，刃細柄粗則剛度稍強。在銑溝槽序，不但將刃溝溝形銑出來，還要將其圓周刃帶寬度銑出來，刃帶寬F只有0.3～1mm，在同一把刀具上兩刃、三刃刃帶寬一致性差，不但不符合產品圖樣，也嚴重影響產品的外觀質量。

就是因為小立銑刀、小鍵槽銑刀剛度差，銑刃溝時易產生彎曲，造成刃帶寬窄和刃溝深淺不一致，即俗稱大小牙。如果不合格，不僅浪費材料，而且前序的加工白白浪費了，這樣無形中增加了產品的成本，因此，銑刃溝是小銑刀生產中的關鍵工序。

3 工藝改進

3.1 夾具的改進

為解決銑溝序中大小牙的問題，可將原固定套改為活動導套。

用原固定導套加工時，導套固定不動，工件在導套中邊旋轉邊向前進給，這種加工缺點是：由于小銑刀大多為刃徑小、柄徑大的臺階式結構，所以導套也必須做成臺階狀的（如圖1），因銑溝刀與導套的相對位置不變，而且為保證銑刀刃帶的有效長度，銑溝刀必須在導套的臺階處，這樣，工件的頂端在還沒有進入導套時就已進入了被切削狀態，銑溝刀給它一個向下的力，使它在被切削時，左端處于一個無支撐狀態，這樣就會造成大小牙。

圖1

要解決此問題，就必須有一個支撐始終跟著工件，即：一個始終跟著工件運動的導套，如圖2，當工件被彈簧夾頭夾著送入導套后，工件頂緊擋鐵，推動導套沿導套座的槽滑動，當工件完成所要銑的溝長向后退時，導套座內的彈簧將導套沿導套座推出，這就使工件在切削過程中始終都被導套支撐著，從而消除了大小牙問題，經試用效果良好，解決了生產中的難題。

圖2

3.2 銑溝刀的改進

原先我們使用的是尖齒銑刀中的單角度銑刀銑刃溝，單角度銑刀銑刃溝特點是切削刃具有良好的鋒銳性，且切削齒數較多，銑削速度快，生產效率高，但銑出的溝形較單薄，刃溝與刃背接觸處不夠圓滑，剛性有所降低，排屑不夠順暢；為提高刀具剛性，我們對切削刃部的溝槽形狀重新進行了設計，對能夠最大限度地確保截面面積的切削刃截形進行設計，并且考慮切削時的抗折損性。根據溝形又重新設計了鏟齒的成型銑刀，鏟齒成型銑刀的特點是銑出溝形為圓滑過渡，溝形易于排屑，被銑銑刀剛性好。使用改進溝槽形狀的小立銑刀和小鍵槽銑刀進行性能試驗，切削壽命達到優等品。

4 結論

活動導套加工小立銑刀、小鍵槽銑刀的刃溝，既解決了出現大小牙的問題，也解決了小立銑刀、小鍵槽銑刀彎曲超差，徑向跳動超差的難題。

溝槽截面形狀的改變，有利于切削排屑，增加了小銑刀的剛性，切削性能更加優越。

［1］ 袁哲俊，劉華明.刀具設計手冊［M］.北京：機械工業出版社，1999.