專利名稱：一種用于大功率中速柴油機連桿齒形加工的專用刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機械制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大馬力中速柴油機連桿齒形加工的 專用加工刀具。
背景技術(shù)：
連桿是柴油機的核心部件，如


圖1 圖3所示，柴油機連桿包括連桿體1與連桿蓋2， 然后通過齒形咬合(如
圖1中I及II處及圖2、圖3所示)后用連桿螺栓碼合而成，因此 連桿齒形的加工精度要求非常高，而對于大功率中速柴油機連桿碼合后其齒形面接觸面積 必須達到80%，且齒形面要求Ral.6或以上粗糙度。
現(xiàn)有技術(shù)中，大功率中速柴油機連桿齒形加工方法主要有以下幾種1、強力磨削；2、 滾齒+互研；3、線切割+互研。用強力磨削的加工方法效率高，質(zhì)量好，但必須采用數(shù)控 強力緩進給磨床及配合成型砂輪一起使用，其價格高昂，而且維護困難，維修所需周期長， 往往會成為制約企業(yè)生產(chǎn)的瓶頸，并且由于是強力磨削，磨削面可能出現(xiàn)裂紋，故每件工 件均必須表面探傷檢査。用滾齒加工的方法質(zhì)量較差， 一般還需通過連桿體與連桿蓋的齒 形互研，這樣就使得其效率較低，且滾齒專用設(shè)備和專用成型滾刀的價格也很昂貴；至于
線切割因成本高、效率低不太適合批量生產(chǎn)。因此，研發(fā)一種效率和質(zhì)量可以和強力磨床 媲美，而成本卻大大降低，設(shè)備維護簡單的連桿齒形加工方法意義非淺。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種柴油機連桿齒形加工過程中所 用的專用刀具，該專用刀具具有高耐磨性，性能穩(wěn)定，制造周期短且成本低廉，通過該專 用刀具對柴油機連桿的連桿體及連桿蓋進行銑削加工，其加工質(zhì)量好、效率高、成本低， 加工出的柴油機連桿的連桿體及連桿蓋的齒形形狀一致性好，配對碼合后接觸面積大，接 觸到點均勻。
為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型是按以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種柴油機連桿齒形加工方法的專用刀具，該專用刀具為對柴油機連桿體及連桿蓋的 齒形進行銑削加工的銑削刀具，該銑削刀具具體為切削刃旋轉(zhuǎn)切削形成的型線與連桿齒形 型線完全一致的成型球頭錐銑刀，所述成型球頭錐銑刀的刀頭槽型為35°螺旋形，共有兩 個切削刃，所述切削刃與刀柄同軸度0. Olmm。所述成型球頭錐銑刀的周齒參數(shù)是徑向前角為6°、刃帶寬度《0.5mm、第一后角為 8°的圓弧伊背。
所述成型球頭錐銑刀的端齒參數(shù)是端刃前角為6。、蝶形角為1.0。、端刃中心方式 為一切削刃過中心、齒隙角為35°、第一后角為6°、第二后角為13°、第一后角寬0.2mm。
所述成型球頭錐銑刀包括由性能穩(wěn)定、高耐磨性的超細微粒硬質(zhì)合金(例如:M612)制 成的刀體及在其切削刃部位涂覆有TiAlN涂層。通過性能穩(wěn)定、高耐磨性的超細微粒硬質(zhì) 合金及TiAlN涂層，使得成型球頭錐銑刀具有很高的耐磨性能，其性能穩(wěn)定，且價格低廉， 通常是由五軸數(shù)控磨床磨削而成，并由專業(yè)的廠家進行涂層，以確保其較高的耐磨性能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是-
(1) 本實用新型中的專用加工刀具為專用成型球頭錐銑刀，由于專用成型球頭錐銑刀是 由性能穩(wěn)定、高耐磨性的超細微粒硬質(zhì)合金(例如M612)制成的刀體及在其切削刃部位涂 覆有TiAlN涂層。而該種專用硬質(zhì)合金涂層刀具制造技術(shù)在目前屬于很成熟的技術(shù)，其價 格低廉，定購周期短，而且由于工廠里柴油機的連桿產(chǎn)品多樣化，且其齒形不一，因此， 不需像專用成型滾刀、專用成型砂輪進行一次性大筆投入，刀具投入風(fēng)險較小，改進容易； 另外該專用加工刀具耐磨性能好，使用壽命長，其制造成本低廉。
(2) 本實用新型中使用的機床為通用數(shù)控機床，又因其使用的專用刀具制造周期短，因
此齒形加工反應(yīng)迅速，節(jié)省了大量的準(zhǔn)備及試制時間。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做詳細的說明-
圖1是本實用新型所述柴油機連桿結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是上述
圖1中I處連桿體及連桿蓋的齒形示意圖； 圖3是上述
圖1中II處連桿體及連桿蓋的齒形示意圖； 圖4是本實用新型中成型球頭錐銑刀結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是上述圖4的俯視圖6是本實用新型中柴油機連桿齒形銑削加工過程示意圖； 圖7是本實用新型中齒形銑削夾具主視圖； 圖8是上述圖7的俯視圖； 圖9是上述圖7的側(cè)視圖。
具體實施方式
本實用新型所述的大馬力中速柴油機連桿齒形加工的專用加工刀具，主要是指用銑削加工的方法加工柴油機連桿體1及連桿蓋2齒形的過程中所用的專用加工刀具，該專用刀 具是對柴油機連桿體及連桿蓋的齒形進行銑削加工的銑削刀具，所述銑削刀具具體為切削 刃旋轉(zhuǎn)切削形成的型線與連桿齒形型線完全一致的成型球頭錐銑刀3，所述成型球頭錐銑 刀3的刀頭槽型為35°螺旋形，共有兩個切削刃，所述切削刃與刀柄同軸度0.01mm。所 述成型球頭錐銑刀3的周齒參數(shù)是徑向前角為6°、刃帶寬度《0.5國、第一后角為8° 的圓弧鏟背；所述成型球頭錐銑刀3的端齒參數(shù)是端刃前角為6°、蝶形角為1.0°、端 刃中心方式為一切削刃過中心、齒隙角為35°、第一后角為6°、第二后角為13°、第一后 角寬0. 2mm。
所述成型球頭錐銑刀3包括由性能穩(wěn)定、高耐磨性的超細微粒硬質(zhì)合金(例如M612) 制成的刀體及以及在其切削刃部位還涂覆有TiAlN涂層，由于采用了高耐磨性的硬質(zhì)合金 及TiAlN涂層，使得該成型球頭錐銑刀3的耐磨性能好，使用壽命長。
本實用新型中大馬力中速柴油機連桿通過銑削加工方法加工連桿齒形的加工過程是
(1) 按照圖2及圖3所示的柴油機連桿的連桿體1及連桿蓋2的材料及齒形參數(shù)設(shè)計專 用銑削刀具，該銑削刀具為成型球頭錐銑刀3 (如圖4、圖5所示)，其刀體材料選用瑞士 ETM公司的M612硬質(zhì)合金，涂層為TiAlN，槽型為35°螺旋形，切削刃與刀柄同軸度 O.Olmm，共有兩個切削刃，其中一切削刃過中心，所述成型球頭錐銑刀3的周齒參數(shù)可 以是徑向前角為6。、刃帶寬度《0.5mm、第一后角為8°的圓弧鏟背；成型球頭錐銑刀3 的端齒參數(shù)是端刃前角為6。、蝶形角為1.0。、端刃中心方式為一切削刃過中心、齒隙 角為35°、第一后角為6°、第二后角為13°、第一后角寬0.2mm。該專用的銑削刀具由專 業(yè)廠家制造并涂層。
(2) 按連桿蓋2和連桿體1配對銑削方式，利用前工序加工的基準(zhǔn)面和孔設(shè)計制造專用 夾具4 (如圖7 9所示)，要求連桿體1與連桿蓋2對拆放置后將蓋水平旋轉(zhuǎn)180°安裝， 以確保連桿體1和連桿蓋2的齒形完全一致，方便加工。
(3) 制定齒形銑削方案(如圖6所示)。①確定粗銑、半精銑、精銑的銑削刀具圖中 A是采用直徑為05的立銑刀進行銑削加工、B是采用①4球頭銑刀進行銑削加工、C是采 用03球頭銑刀進行銑削加工，前述的立銑刀及球頭銑刀均為通用的標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金涂層刀 具，其目的是高效的、盡可能多的粗加工去除連桿齒形材料；D為本發(fā)明所述的用于加工 連桿體及連桿蓋齒形的成型球頭錐銑刀3，即為上述第1點中所述的專用刀具，其目的是 高效、高精度、低成本精加工連桿齒形。②根據(jù)不同銑削刀具的剛性、材料、涂層合理安 排切削余量、主軸轉(zhuǎn)速以及進給速度，同時編制數(shù)控工步卡、調(diào)刀卡和程序單。(4) 根據(jù)銑削方案所使用刀具準(zhǔn)備好相應(yīng)的通用高精度強力夾頭刀柄和夾套;根據(jù)機床
使用要求選定立式加工中心作為加工機床，即機床重定位精度約在0.01mm以內(nèi)，主軸轉(zhuǎn) 速在5000rpm以上。
(5) 上夾具、碼工件、試切，按照振動、粗糙度及銑削刀具磨損的實際情況來調(diào)整和改 進切削余量、工藝工步及切削速度，進行粗銑、半精銑、精銑，精銑工序完成后，確保粗 糙度應(yīng)在Ral.6以上。
(6) 去除毛刺、將齒形銑削后的連桿體及連桿蓋配對碼合，齒形面著色檢驗，所述連桿 體及連桿蓋配對碼合后二者的接觸面積必須達到80%以上，完全達到圖紙要求。
本實用新型用銑削加工方法替代現(xiàn)有的常用的強力磨削加工方法，連桿齒形加工質(zhì)量 好，效率高，而且由于專用成型球頭錐銑刀3的耐磨性好，每把成型銑刀可加工六對連桿 齒形，其加工成本低廉，易于推廣釆用。
本實用新型并不局限于上述實施方式，如果對本實用新型的各種改動或變型不脫離本 實用新型的精神和范圍，倘若這些改動和變型屬于本實用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍 之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型。
權(quán)利要求1. 一種用于大功率中速柴油機連桿齒形加工的專用刀具，其特征在于該專用刀具是對柴油機連桿體及連桿蓋的齒形進行銑削加工的銑削刀具，該銑削刀具具體為切削刃旋轉(zhuǎn)切削形成的型線與連桿齒形型線完全一致的成型球頭錐銑刀，所述成型球頭錐銑刀的刀頭槽型為35°螺旋形，共有兩個切削刃，所述切削刃與刀柄同軸度0.01mm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用刀具，其特征在于:所述成型球頭錐銑刀的周齒參數(shù)是徑向前角為6°、刃帶寬度《0.5mm、第一后角為8°的圓弧f產(chǎn)背。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用刀具，其特征在于:所述成型球頭錐銑刀的端齒參數(shù)是端刃前角為6°、蝶形角為1.0°、端刃中心方式為一切削刃過中心、齒隙角為35°、第一 后角為6° 、第二后角為13° 、第一后角寬0. 2圓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的專用刀具，其特征在于所述成型球頭錐銑刀包 括由性能穩(wěn)定、高耐磨性的超細微粒硬質(zhì)合金制成的刀體及在其切削刃部位涂覆有TiAlN 涂層。
專利摘要本實用新型屬于機械制造技術(shù)領(lǐng)域，特別公開了一種柴油機連桿齒形加工的專用加工刀具。所述專用刀具是對柴油機連桿體及連桿蓋的齒形進行銑削加工的銑削刀具，該銑削刀具具體為切削刃旋轉(zhuǎn)切削形成的型線與連桿齒形型線完全一致的成型球頭錐銑刀，所述成型球頭錐銑刀的刀頭槽型為35°螺旋形，共有兩個切削刃，所述切削刃與刀柄同軸度在0.01mm以內(nèi)，刀具材料為性能穩(wěn)定、高耐磨性的超細微粒硬質(zhì)合金，切削刃部分采用TiAlN涂層。該專用刀具的特點是具有高耐磨性，性能穩(wěn)定，制造周期短且成本低廉。
文檔編號B23C3/10GK201295787SQ20082020370
公開日2009年8月26日 申請日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者李建清, 李雄寶 申請人:廣州柴油機廠