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，在連續斷裂刀柄后，造成數控機床無刀柄可用，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，及時聯系了一些國際品牌公司的專業技術人員到工廠現場看了該刀柄，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。

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。經現場測繪，發現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了自制高技術刀柄的先例，為今后的創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.