機械夾固式硬質合金面銑刀的改造

孟耀柱

（廣西機械高級技工學校，廣西 柳州 545005）

機械夾固式硬質合金面銑刀生產效率高，剛性好，能采用較大的進給量，能同時多刀齒切削，工作平穩；采用鑲齒結構使刀齒刃磨，更換更為便利，刀具的使用壽命延長，能滿足銑工生產實習教學和經濟型銑削加工的需要。自制的機械夾固式硬質合金面銑刀，自2004年開始使用。在使用過程中，當刀片磨損，松開內六角螺釘后，夾緊塊和刀片難以拆下，裝拆不方便。因此在原有機械夾固式硬質合金面銑刀基礎上，我們重新進行了設計改造。

1 銑刀結構與工作原理

面銑刀將刀盤體中原來的M6 粗牙螺紋孔，改為M10 的細牙螺紋孔，內六角螺釘改為左右旋雙頭內六角緊固螺釘，夾緊塊中的階臺孔，改為左旋M10 細牙螺紋孔。使用過后刀片磨損，松開左右旋雙頭內六角緊固螺釘，夾緊塊和刀片自動與刀盤體分開，裝拆方便。

如圖1 所示，刀盤體1 孔為的右旋細牙螺紋孔。刀盤體夾緊刀片的刀槽一側與底面傾斜，角度與夾緊塊3 的斜面角度相同，且與軸心線平行，距離等于硬質合金刀片4 的厚度，另一側為直角。安裝刀片時，刀片前刀面位于中心線右1 mm，當主切削刃旋轉至與中心線重合時，前角自然為3°。刀槽側面與刀盤體軸心線傾斜10°，當刀片安裝好后，刀頭自動形成了10°的副后角和負的刃傾角，使銑刀切削工件時，避免刀尖先切入，而減少刀尖的崩刃。刀盤體階臺底面與軸心線傾斜15°，在刀片安裝好后，主偏角為75°，同時自動形成15°副偏角，增加了刀頭的剛性。

圖1 機械夾固式硬質合金面銑刀的結構

A120 硬質合金刀片背面與刀槽斜面貼合定位，合金刀片伸出端面高度，可用劃針或游標高度尺校正在同一高度；這樣保證了同一把刀的6個刀尖，在同一旋轉圓弧上，即6個刀片同時在工作。安裝時，只要把左右旋雙頭內六角緊固螺釘2 上緊，就是一把機械夾固式面銑刀。通過傳動鍵槽5 安裝在銑床專用的直徑Ф 32 mm 短刀軸上，即可切削工件。

圖2 單個刀頭的結構

如圖3 所示，夾緊塊3 為一面傾斜15°的斜面體，采用鑲齒結構（采用模塊式）夾緊。

圖3 夾緊塊

2 技術特點

（1）如圖4 所示為面銑刀盤，圖5 所示為A120的刀片結構，適用YT、YG、YW 類硬質合金刀片。

圖4 刀盤體

圖5 A120 刀片

（2）鑲齒結構作用，靠左右旋雙頭內六角緊固螺釘2 實現，且裝拆刀片比較方便。

（3）為保證夾緊塊3 與刀片4 受力均勻，刀盤體槽傾斜角度與夾緊塊3 斜面角度相同。

（4）為保證刀頭刃傾角為負值，刀盤體刀槽斜側面與軸心線平行距離，等于合金刀片的厚度。

（5）為保證副后角，刀盤體刀槽側面與刀盤體軸心線，傾斜了一定的角度。

（6）為保證副偏角，刀盤體刀槽底面與軸心線，傾斜一個面錐角。

（7）為保證刀頭有足夠的剛性，刀槽深度等于刀片寬度的3/4。

（8）為了使銑削過程受力均勻，6個刀槽要等分。

（9）為保證A120 硬質合金刀片4 背面與刀槽斜面貼合定位，刀片安裝時，合金刀片伸出端面高度，可用劃針或游標高度尺校正在同一高度。

（10）為使銑刀有足夠的排屑空間，刀片安裝好后，左右旋雙頭內六角緊固螺釘2 要沉在夾緊塊3內，且夾緊塊3 邊緣低于刀片高度。

3 自制過程及重點難點

自制的重點，是刀盤體（毛坯如圖6 所示）；制造的難點，是刀盤體的安裝和校正以及斜面的加工。

圖6 刀盤體毛坯

制造過程如下所述：

（1）下料車合圖6 刀盤體毛坯，達到圖樣要求。

（2）在臥式銑床上，采用錐度心軸將刀盤毛坯安裝在分度頭上，校正分度頭軸心線與工作臺縱向進給方向傾斜，傾斜分度頭主軸一個面錐角。

（3）同時安裝單角度銑刀和三面刃銑刀在長刀軸上，首先加工出6個通槽，達到圖樣要求，然后加工好6個15°的斜面。

（4）在立式銑床上，采用錐度心軸將刀盤毛坯安裝在分度頭上，傾斜分度頭主軸，校正工作臺面與刀槽底面平行。加工M10 螺釘孔的底孔。

（5）M10 細牙螺紋孔攻牙。

（6）在立式銑床上，用壓板與V 形鐵配合裝夾工件，用立銑刀加工傳動健槽5。

（7）在立式銑床上，采用機用平口鉗裝夾工件，采用立銑頭傾斜方法加工夾緊塊3 外形，加工15°斜面，使刀盤體1 斜面與夾緊塊斜面角度配合。

（8）利用鉆床，采用機用平口鉗裝夾工件，用Ф8.5 mm 鉆頭加工夾緊塊M10 螺紋底孔，達到圖樣要求。用M10 左絲攻，加工出M10 左旋細牙螺紋孔達到圖樣要求。

（9）在X50 銑床上，采用機用平口鉗裝夾工件，采用立銑頭傾斜方法加工20 mm 處的斜面。

（10）刀盤體、夾緊塊調質處理。

（11）在工作平板上安裝刀片，采取刀槽斜面與刀片背面貼合為定位基準，通過游標高度尺，調整刀尖安裝在同一高度。

（12）通過雙頭內六角螺釘2 使刀片緊固。

（13）刃磨刀尖圓角（修光刃）即可使用。

4 結束語

經過改造后的這種機械夾固式硬質合金面銑刀，刀盤加工品質好，生產效率高，制造和裝拆方便，使用靈活，在廣西機械高級技工學校從2008年9月使用至今，完全能滿足教師和學生銑工生產實習和銑削生產使用的要求，得到學生認同和學校的肯定。