差速器殼體球面的車削加工工藝和刀具設計

　　差速器殼體內球面的加工難度較高。根據差速器使用性能要求，為保證殼體尺寸及位置度的加工精度，設計了采用鑲齒結構的內球面锪鉆及其輔具(锪內球面定程刀桿裝置)。但是，球面锪鉆的制造及刃磨難度較大，且刀具磨損后對刀齒每進行一次刃磨，刀齒上各點與被加工面上對應點的位置關系都要發生變化，從而直接影響內球面加工質量，由于球面锪鉆刃磨后加工零件的位置度誤差常常大于f0.2mm，因此難以完全滿足加工要求。

　　此外，锪內球面加工方法對夾具要求較高，需要配置定程裝置來控制刀具進給，從而使夾具的設計、制造復雜化。

　　1、刀具設計思路與特點

　　機夾可轉位車刀是將具有合理幾何形狀和切削刃的成品可轉位刀片通過機械夾固方法裝配在刀桿上，當一條切削刃工加磨損至不能再用時，可通過轉位迅速更換新的切削刃。

　　采用機夾可轉位車刀進行加工具有以下特點：刀具幾何參數和切削性能穩定，定位精度和重復精度較高，可保證刀尖位置變化在工件精度允許范圍內以及加工精度的一致性。刀片夾緊可靠，在切削力沖擊、振動及切削熱作用下不易松動。刀具壽命長，無需刃磨，操作簡便，可縮短停機換刀等輔助工時。刀桿轉位方便、快捷，并可反復使用，使用壽命長，可減少庫存量，簡化刀具管理。機夾可轉位車刀設計前角g=-4°，刃傾角l=-4°，切削刃具有足夠強度，可承受較大切削力沖擊，避免刀尖崩刃。可轉位車刀片選用菱形國標通用刀片，可保證切削過程中自動卷屑及曲線加工的平穩性，且易于實現刀具標準化、系列化，適合自動化生產中的仿形車削。

　　刀具采用螺銷壓緊式結構，螺釘通過刀片沉孔夾緊刀片，結構簡單，零件少，定位精度高，刀刃轉位重復精度高，容屑空間大。根據被加工材料特點，并考慮切削過程中刀刃的磨損，采用TiC+Al2O3+TiN復合涂層刀片。

　　2、刀具設計方法

　　需加工的差速器殼體內球面尺寸分別為S=f138.5mm、f124mm、f161mm。工件材料：球墨鑄鐵GH45-33-15(芯部硬度HB150～190)。加工精度要求：相對于基準的位置度公差為f0.03mm，表面粗糙度Ra1.6μm。

　　確定可轉位車刀刀桿與刀夾聯結方式：根據機床型號及中心高，為增加刀桿強度，刀桿截面尺寸設計為不等截面，裝刀刀夾與刀桿通過楔面自鎖聯結，可使刀具裝卸快捷、準確、可靠。采用機夾可轉位車削方法替代原球面锪鉆加工方法后，不需制造專用夾具，在數控機床上一次裝夾即可完成差速器殼體內球面的加工。由于減少了換刀等輔助工時，提高了數控機床的加工效率，刀具無需刃磨，耐用度提高，使生產效率提高2倍，刀具成本降低75%。由于避免了原加工方法因刀具重磨帶來的加工誤差，產品質量也得到有效保證。