牛人自製鏜刀加工大直徑高精度外圓，超實用！

本文介紹一種加工高精度外圓的工藝。在工具機工作條件受到一定限制時，解決因工序複雜、工作量大等所產生的人為不穩定因素問題，在穩定產品質量、提高生產效率的同時，達到了節約生產成本的目的，並可推廣至同類產品，獲得更大的經濟效益。

某工程機械套筒（見圖1）φ 300h8外圓及φ 425h8外圓，凸台具有高尺寸精度，其與工件整體中心偏心（2±0.02）mm，與底盤上φ 22H7孔、凸台同偏心。若由車床加工偏心凸台，後續加工中心加工偏心孔時難以保證位置度要求，需加工中心一次裝夾完成。市場上外圓鏜刀加工範圍較小，加工直徑及加工深度難以滿足此工件φ 425h8的加工需求，且工件非批量生產，定製鏜刀成本高、周期長。故本文介紹一種自製外圓鏜刀，結構簡單、製作難度低、加工範圍廣，可解決圖1所示工件及同類型近似產品的加工問題。

圖1 套筒簡圖

1. 外圓加工工藝分析

外圓加工方法通常有四種：車、磨、銑、鏜。在此工件φ425h8凸台的加工中，磨削是不必要的，只對另外3種加工方法進行分析。若所有外圓及凸台均由車削完成，依靠四爪單動卡盤進行調整，（2±0.02）mm偏心距屬於常規加工，易實現。但後續鑽孔定中將成為問題，加工中心在定中時，工件不能旋轉，極值點附近壓表變化值小，無法準確找到偏心極值點，底盤上φ22H7孔與凸台同偏心，兩者間位置度難以保證。凸台精加工若由銑削完成，表面質量及圓度將成為難題，因為數控工具機的插補原理，銑圓是絕對不會圓的，加上工具機絲槓有間隙、主軸轉速與刀具進給搭配不良等因素，精度要求高的圓一般都不選擇銑削加工，而選擇鉸或者鏜，銑削在此工件外圓凸台加工中只能作為粗加工。因此，為保證外圓凸台自身精度及鑽孔位置精度，外圓凸台需選擇車非偏心圓φ330k6及φ225K7為基準，粗銑偏心外圓凸台平衡加工餘量、鏜外圓及鑽孔一次裝夾完成，將車、銑和鏜相結合，並以鏜作為最終加工方式，實現了工藝路線的優化。

2. 自製外圓鏜刀

（1）鏜刀設計思路。

外圓鏜刀與普通鏜刀最基本的區別就是刀尖朝向，加工直徑與加工深度決定了設計結構尺寸，以上因素是無法改變的，因此設計中最重要的就是聯接結構。為簡化結構，刀柄選用工具機自身刀柄，自製刀體通過刀柄與工具機相聯即可。

圖 2

方案一（見圖2）。貼合工件外圓設計套筒式刀體，與刀柄相聯，鋼板厚度4mm，套筒下端面焊接聯接塊，內過盈嵌入可調精鏜刀頭，套筒筒壁均布φ 40mm孔 ， 同 時 起 到 減 重 和 減 振 的 作用，設計質量40kg，缺點是質量偏重、加工直徑調整範圍小以及通用性不強，實踐證明此結構更適用於加工直徑與加工深度更小的工件。

圖 3

1.聯接鍵 2.刀橋 3.刀柄 4.頂絲5、7.銷軸 6.加強筋8.可調精鏜刀頭 9.刀杆

方案二（見圖3）。此結構更接近於標準外圓鏜刀，自製刀橋2與刀柄3通過聯接鍵1相聯，刀杆9可調範圍寬，刀杆過盈嵌入可調精鏜刀頭8，精加工可進行微調對刀，刀杆背部加強筋6用於提高剛性，依靠銷軸5、7聯接，避免焊接，易拆裝。設計質量28kg，完全滿足主軸抓重。

（2）刀具安裝及使用方法。

①將工具機自身刀柄用雙鍵及螺栓與刀橋相聯。

②將可調精鏜刀頭過盈嵌入刀杆。

③將刀杆插入刀橋T形卡槽。

④調整刀杆位置於加工尺寸，側固頂絲鎖緊固定。

⑤將加強筋點通過過盈銷軸固定於刀杆背側。

⑥將刀體整體插入工具機主軸中。

⑦為便於加工中心定中，可製作輔助心軸（ 見圖4），輔助心軸小直徑一端與加工中心工作檯中心定位，大直徑一端與工件定位，保證工作檯中心與工件非偏心圓軸線同心，便於找正定中。

圖 4

1.工件 2.輔助心軸 3.工作檯

（3）鏜刀特點。

鏜刀幾何參數和切削性能穩定，定位精度和重複精度較高，可保證刀尖位置變化在工件精度允許範圍內，以及加工精度的一致性。刀頭牢固，在切削力衝擊及振動下不易鬆動。加強筋依靠雙過盈銷軸固定，避免焊接變形，拆裝方便。鏜刀結構簡單，調整範圍廣（調整直徑300mm，加工範圍φ 250～φ550mm）。

3. 應用效果

通過實際使用該鏜刀加工的產品，其質量經三坐標測量儀（CMM）檢測，完全達到設計要求。同時依靠此刀具，製作了其餘同類結構共5種零件，加工直徑275～475mm，按時、保質地完成了生產試製任務。

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