差速器殼內端面反車刀柄設計與制造的解決方案

鄒葉

( 湖南衡陽技師學院，湖南衡陽421101)

0 引言

學院工廠引進了一條數(shù)控加工線，用于加工汽車零部件差速器殼［1］，反車刀柄是該數(shù)控機床加工差速器殼的必備刀具之一，在生產工作中，由于刀柄變形或刀片碎裂后工件與刀柄相撞損壞報廢，導致倉庫備件全部用完，因該刀柄材料特殊，制造困難，國內無貨可供，而向國外采購不但價格昂貴，且供貨周期無法保證。因此，實現(xiàn)該刀柄的國產化研制是一個重要的技術課題。

1 項目實施前的狀態(tài)描述

由于差速器殼產品結構原因，要求反車內孔φ42 最大內端面至φ68，車削該端面時，刀柄要經過φ32 和φ42 兩內孔，兩內孔總深度為60 mm，使得刀柄懸臂長，臂厚很薄，需要特殊材料制作，屬于重點工步的刀柄。該反車刀柄加工示意圖如圖1 所示。

2 國產化研制的原因

由于刀柄使用中變形，加工過程中刀片碎裂等原因，在短期內造成了刀柄連續(xù)斷裂。原刀柄為隨機配用刀柄，由國外刀具公司專門針對該產品制作，在連續(xù)斷裂刀柄后，造成數(shù)控機床無刀柄可用，需要及時采購。采購部依刀柄型號向原國外刀具公司訂購，報價每把為1.64 萬元人民幣(含稅)，并且要求一次性購買5 把以上的刀柄，交貨周期為3 個月，在這種生產急需，采購困難的狀況下，及時聯(lián)系了一些國際品牌公司的專業(yè)技術人員到工廠現(xiàn)場看了該刀柄，他們認為該刀柄太容易斷裂和變形，制造成功率很低，制造成功的風險大。在這種情況下，我們承擔了這個責任，向高端技術挑戰(zhàn)。

3 國產化設計與制造工藝分析

高難度刀柄的設計與制造，這個項目對于學院是一個全新的項目，且此項目的難度較大，沒有任何相關資料，工作從零開始。經現(xiàn)場測繪，發(fā)現(xiàn)原刀柄存有兩大缺點： (1) 原刀柄中心高偏低3 ～4 mm; (2) 使用刀片過小，粗加工中易碎裂。根據(jù)對反鏜刀柄的測繪和技術分析，初步確定刀柄材料選用Cr12MoV，該材料在熱處理淬火硬度為HRC46-52 的狀態(tài)下，強度很好，不易變形，并且在設計、繪圖中改進了上述兩點缺陷。結合工廠現(xiàn)有設備，經過多次技術探討和工藝分析，確定該刀柄的制造流程如下： 下圓料→粗車外圓 (留磨量φ0.8 mm) 和打兩端面A 型中心孔→銑平面和鉆螺紋底孔→車懸臂處偏心外圓→攻絲→熱處理淬火→磨外圓→手工修磨。并且全程制造跟蹤，在現(xiàn)場加工中，銑削的質量要求很高，φ4 的立銑刀較小，銑的過程中易斷裂，并且該刀柄要銑兩個7°的斜面，而加工中只有一次性裝夾才能保證各位置公差，我們通過修正參數(shù)和程序來保證刀柄質量。反車刀柄示意圖如圖2 所示。

4 試制成功后的效益分析

首批一次性合格制作了4 把刀柄。操作者在使用后認為我們自制的刀柄比原刀柄好用，好用的原因是修正了刀柄中心高，將原來使用的小三角形刀片改為大三角形刀片，增加了刀片強度，延長了刀片的使用壽命，消除了振刀現(xiàn)象。首批刀柄已經使用一年，沒有出過任何問題，并且刀片使用壽命比原來增長了三倍。我們自制的刀柄，每把費用500 元，比原刀柄每把節(jié)約了1.59 萬元，價格僅為原進口刀柄的1/32，顯著降低了加工成本。更為重要的是其開創(chuàng)了自制高技術刀柄的先例，為今后的創(chuàng)新設計建立了一個很好的平臺。目前，該工廠自制的反車刀柄已取代了進口的刀柄，并取得了較高的技術經濟效益。

【1】劉代瑞.2F 差速器殼專機夾具設計［J］.汽車工藝與材料，2009(2) ：45-49.