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喷油嘴针阀体挖槽刀的国产化研制

一拖集团油泵分厂引进了2台瑞士产12工位机床(DR-12),用于加工喷油嘴针阀体(ZCK150J427-00-02)。有3种挖槽刀是该机床加工针阀体的必备刀具,因随机进口刀具在使用一段时期后磨损报废,导致机床陷于停机状态。由于该挖槽刀的制造和刃磨相当困难,国内无货可供,而向国外采购不但价格昂贵,且供货周期无法保证。因此,实现该刀具的国产化研制成为我厂的一个重要技术课题,为此成立了专门的课题小组。
1 技术要求分析
针阀体挖槽刀(见图)属于小型型腔类加工刀具,几何形状复杂(多为空间角度)。对刀具的加工精度和表面粗糙度均有较高要求。由于没有该刀具的图纸,只能采取实物测绘,但很难保证测绘精度。此外,我厂没有微型零件加工设备,用普通机床加工难度较大。鉴于此,课题小组确定的基本研制目标为:①刀具基本达到使用要求,可加工出合格产品;②刀具的耐用度达到进口刀具的50%(大约可加工500件工件)。
2 刀具材料和加工工艺
根据对进口挖槽刀的测绘结果和技术分析,初步确定刀具材料选用W18Cr4V和W12Cr4V3Mo3Coo根据对刀具加工精度和表面粗糙度的技术要求,结合我厂现有的加工设备和生产批量,经过多次技术论证和工艺试验,确定了制造挖槽刀的工艺流程如下:粗车外圆(f6mm,留磨量0.8~1mm)→粗磨外圆→磨两端面→磨柄部两定位面→车刃部偏心圆→车颈部30偏心圆→铣刃部前刀面(高于中心1mm)→热处理(淬火硬度63一66HRC)→磨柄部外圆(f6mm)→磨柄部两定位面一磨刃部偏心圆→磨颈部3°偏心圆→磨前刀面→磨刃部成型及6°主后角一磨右10°偏心圆→磨左10°偏心圆→磨头部11°偏心圆→磨全部20°后角→磨刀尖R后角20°→电刻字。
3 二级工具的设计制造
根据刀具制造的工艺要求,专门设计制造了以下二级工具:①车用偏心圆夹具;②车颈部偏心圆夹具;③铣前刀面夹具等共17种夹具。
4 刀具使用效果
通过一年多的技术攻关和试制,先后经过三批投料、10余次切削试验及小批量试用和多次技术改进,终于成功研制出了国产挖槽刀。与进口刀具相比,国产刀具的使用效果相当令人满意,如每把进口挖槽刀一般能加工1000件工件,最好的能加工2000件;而自制的国产挖槽刀每把一般能加工800件,最好的能加工1400件,耐用度达到进口刀具的70%~80%,而自制刀具的价格仅为进口刀具的1/8,可显著降低加工成本,为企业节省大量外汇。目前,油泵分厂已全部使用我厂自制的挖槽刀,替代了进口刀具,并取得了较高的技术经济效益。



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