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摘 要：自从20世纪八十年代以来，曲轴内铣加工技术在我国得到大力发展，它的应用大大的推动了汽车工业的进步。近年来，随着我国社会经济水平的提升，各行业对机械零件质量、精度要求日益严格，这使得曲轴加工质量和加工效率有了较大的改善。本文在不更换车床刀具的条件下，通过采用合理、科学的设计方法来保证工件生产效率、保障加工精度，旨在为同行工作提供参考。
关键词：车床；车削工艺；内铣工艺；曲轴
车削工艺是当今机械生产制造业中的主要加工方法，而在曲轴轴主轴径加工上，大多都采用了内铣工艺和外洗工艺两种。就当前国内曲轴主轴轴径加工企业而言，大多都是以车拉工艺为主的，这种加工方法具备效率高、产品精度高的优势。而内铣工艺则具备加工性能好、产品使用寿命长的优势。基于此，在当今加工曲轴主轴颈车床的刀具设计工作中，都是将两者相结合，进而达到高效、高质、高性能产品的生产目标。
1 典型工件加工刀具
目前，国内大多的数控机床在加工曲轴主轴轴径时都是采用传统的框架式刀架，通过安装两套不同的刀具来进行元件车削。也有一些企业在普通的刀架上安装长柄刀架来进行车削。但是由于曲轴类的加工工件长度变化较大，因此在极容易受到各种特殊因素的限制和干涉。这种方法的采用一般都会增加刀架工作的振动，进而降低刀具刚性，使得整个车削加工产品的精度和质量得不到有效的控制。特别是在原来刀架的基础上只装上两把不同类型的刀具，由于这些刀具的不同，使得工件表面经常因为换刀而产生精度误差，不但达不到工件预计的技术标准，而且工件合格率也大大的降低了，无形之中增加了企业生产成本，降低了企业工作效益。
图1 典型工件
如图1所示，在该典型工件的加工中，整个加工曲轴主轴颈车床的刀具设计的工作任务在于将需要在车床上加工出来的工件一次性加工出来，中间不出现中断且要确保工件的精度和质量。在图中，该工件的精度要求十分严格，车槽内的外圆表面看似粗糙，但是其粗糙度却需要严格控制，而外圆圆度应当控制在0.005mm以内，圆柱度则控制在0.003mm。由此可见，该类工件加工精度要求非常严格。
2 加工曲轴主轴颈车床的刀具设计
进入21世纪以后，发动机曲轴在制造工艺、刀具等方面都发生了巨大的变化。领导了近半个多世纪的多刀车削工艺和手工磨削工艺，由于加工精度和柔性差等原因，正在逐步退出历史舞台。高速、高效的复合加工技术及装备迅速进入汽车及零部件制造业，高速高效复合加工技术在曲轴加工生产中已有相当程度的应用，并将 是其必然发展趋势。 曲轴加工技术设备现状 目前，国内较陈旧的曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。因此，为了能够更好的保证车床上加工出的工件质量，在当今加工曲轴主轴颈车床的刀具设计中，通常都是按照下图要求进行道具组合，在该机床设置上，所有的刀具都选择了名牌刀具，并且按照上图所示的工件表面要求进行加工。这种加工上，刀具数量至少要在8把以上，并且还需要对这些刀具进行科学的组合，只有这样才能保证整个加工流程的不间断。（图2）
图3、图4所展现出的刀具是数控机床专用的数控刀架和刀具，它是根据相应的规律组合而成的，刀架在选用上都是以德国名牌刀架为主，其规格为0.5.480/8T为主要的卧式刀塔，与我国生产的刀盘刚好能够组合，形成一致的工作流程。
图3 刀架组合图
图4 加工方案图
3 加工方案设计要点
在加工曲轴主轴颈车床的刀具设计中，具体的加工方案要点如图4所示。在整个加工方案设计工作中，刀架的设计包含了刀杆、接纳器、刀盘等元件。其中刀盘主要指的是中间有通孔的多边形组合体，它在组合体的周围都有着一个接纳器，该接纳器的存在主要是为了能够快速、准确的完成换刀工作，是安装、拆卸刀杆的主要装置之一。一般来说，接纳器通常都安装有刀杆，然后在刀杆上再安装刀具。在我国目前的机械制造企业所使用的数控车床中，刀盘通常都是由六边形主体构成的，其中边角的中间都预留了一个通孔，的边上设有安装孔，根据需要可以是正八边形柱体、正十二边形柱体等等、在刀盘正多边形柱体的每一个侧面都加工一個安装接纳器的定位孔，4个螺纹孔，1个冷却润滑液出口；、接纳器通过4个螺钉固定在刀盘上刀盘在不影响刚度的前提下，厚度可小于曲轴的档宽，这样刀盘与刀杆一体进入主轴颈档内，可以扩展加工范围。
使用时，刀盘通过安装孔与车床刀塔连接，由车床刀塔带动旋转，变换加工工位、冷却润滑液通过泵经刀盘上的冷却润滑液出口、接纳器、刀杆流到刀具上根据工件尺寸选择需要的所有刀具，依次安装在刀盘上，如左偏刀中间圆弧刀或尖刀右偏刀，通过变换不同的刀具，完成所有曲轴主轴颈、圆角、曲柄臂等整个切削过程、同时该刀架还可适用于各种轴类、盘类工件的加工，可车削各种外圆、端面、锥度、螺纹、圆弧以及回转体曲面等用于数控车床时，根据工件加工工艺，编写好程序，由数控程序控制刀架的工位，直至完成整个加工过程。
结束语
该刀具组合在一次装夹后，在车削过程中不需要更换，能够保证车削的连续性，提高加工质量；、且承载能力大、刚度高、吸振性好；、通过内循环冷却通道，能够将切削液输送到切削区域，在使用过程中起到润滑冷却作用，大大降低工件的热变形，从而保证了工件的精度及表面粗糙度，提高了工件的质量，减轻了工人的劳动强度，提高了生产率。
参考文献
[1]Gunter E.Buchberger Dipl.-Ing..WOHLHAUPTER公司刀具设计点滴[J].世界制造技术与装备市场，2007（04）.
[2]张吉军，田乃浩，林南南，等.大型筒件内环面车削用刀具的设计及评价分析[J].黑龙江八一农垦大学学报，2013（05）.
[3]符永宏，肖开龙，华希俊，等.表面微沟槽车刀的切削试验与性能分析[J].中国表面工程，2013（06）。
关键词：车床；车削工艺；内铣工艺；曲轴
车削工艺是当今机械生产制造业中的主要加工方法，而在曲轴轴主轴径加工上，大多都采用了内铣工艺和外洗工艺两种。就当前国内曲轴主轴轴径加工企业而言，大多都是以车拉工艺为主的，这种加工方法具备效率高、产品精度高的优势。而内铣工艺则具备加工性能好、产品使用寿命长的优势。基于此，在当今加工曲轴主轴颈车床的刀具设计工作中，都是将两者相结合，进而达到高效、高质、高性能产品的生产目标。
1 典型工件加工刀具
目前，国内大多的数控机床在加工曲轴主轴轴径时都是采用传统的框架式刀架，通过安装两套不同的刀具来进行元件车削。也有一些企业在普通的刀架上安装长柄刀架来进行车削。但是由于曲轴类的加工工件长度变化较大，因此在极容易受到各种特殊因素的限制和干涉。这种方法的采用一般都会增加刀架工作的振动，进而降低刀具刚性，使得整个车削加工产品的精度和质量得不到有效的控制。特别是在原来刀架的基础上只装上两把不同类型的刀具，由于这些刀具的不同，使得工件表面经常因为换刀而产生精度误差，不但达不到工件预计的技术标准，而且工件合格率也大大的降低了，无形之中增加了企业生产成本，降低了企业工作效益。
图1 典型工件
如图1所示，在该典型工件的加工中，整个加工曲轴主轴颈车床的刀具设计的工作任务在于将需要在车床上加工出来的工件一次性加工出来，中间不出现中断且要确保工件的精度和质量。在图中，该工件的精度要求十分严格，车槽内的外圆表面看似粗糙，但是其粗糙度却需要严格控制，而外圆圆度应当控制在0.005mm以内，圆柱度则控制在0.003mm。由此可见，该类工件加工精度要求非常严格。
2 加工曲轴主轴颈车床的刀具设计
进入21世纪以后，发动机曲轴在制造工艺、刀具等方面都发生了巨大的变化。领导了近半个多世纪的多刀车削工艺和手工磨削工艺，由于加工精度和柔性差等原因，正在逐步退出历史舞台。高速、高效的复合加工技术及装备迅速进入汽车及零部件制造业，高速高效复合加工技术在曲轴加工生产中已有相当程度的应用，并将 是其必然发展趋势。 曲轴加工技术设备现状 目前，国内较陈旧的曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。因此，为了能够更好的保证车床上加工出的工件质量，在当今加工曲轴主轴颈车床的刀具设计中，通常都是按照下图要求进行道具组合，在该机床设置上，所有的刀具都选择了名牌刀具，并且按照上图所示的工件表面要求进行加工。这种加工上，刀具数量至少要在8把以上，并且还需要对这些刀具进行科学的组合，只有这样才能保证整个加工流程的不间断。（图2）
图3、图4所展现出的刀具是数控机床专用的数控刀架和刀具，它是根据相应的规律组合而成的，刀架在选用上都是以德国名牌刀架为主，其规格为0.5.480/8T为主要的卧式刀塔，与我国生产的刀盘刚好能够组合，形成一致的工作流程。
图3 刀架组合图
图4 加工方案图
3 加工方案设计要点
在加工曲轴主轴颈车床的刀具设计中，具体的加工方案要点如图4所示。在整个加工方案设计工作中，刀架的设计包含了刀杆、接纳器、刀盘等元件。其中刀盘主要指的是中间有通孔的多边形组合体，它在组合体的周围都有着一个接纳器，该接纳器的存在主要是为了能够快速、准确的完成换刀工作，是安装、拆卸刀杆的主要装置之一。一般来说，接纳器通常都安装有刀杆，然后在刀杆上再安装刀具。在我国目前的机械制造企业所使用的数控车床中，刀盘通常都是由六边形主体构成的，其中边角的中间都预留了一个通孔，的边上设有安装孔，根据需要可以是正八边形柱体、正十二边形柱体等等、在刀盘正多边形柱体的每一个侧面都加工一個安装接纳器的定位孔，4个螺纹孔，1个冷却润滑液出口；、接纳器通过4个螺钉固定在刀盘上刀盘在不影响刚度的前提下，厚度可小于曲轴的档宽，这样刀盘与刀杆一体进入主轴颈档内，可以扩展加工范围。
使用时，刀盘通过安装孔与车床刀塔连接，由车床刀塔带动旋转，变换加工工位、冷却润滑液通过泵经刀盘上的冷却润滑液出口、接纳器、刀杆流到刀具上根据工件尺寸选择需要的所有刀具，依次安装在刀盘上，如左偏刀中间圆弧刀或尖刀右偏刀，通过变换不同的刀具，完成所有曲轴主轴颈、圆角、曲柄臂等整个切削过程、同时该刀架还可适用于各种轴类、盘类工件的加工，可车削各种外圆、端面、锥度、螺纹、圆弧以及回转体曲面等用于数控车床时，根据工件加工工艺，编写好程序，由数控程序控制刀架的工位，直至完成整个加工过程。
结束语
该刀具组合在一次装夹后，在车削过程中不需要更换，能够保证车削的连续性，提高加工质量；、且承载能力大、刚度高、吸振性好；、通过内循环冷却通道，能够将切削液输送到切削区域，在使用过程中起到润滑冷却作用，大大降低工件的热变形，从而保证了工件的精度及表面粗糙度，提高了工件的质量，减轻了工人的劳动强度，提高了生产率。
参考文献
[1]Gunter E.Buchberger Dipl.-Ing..WOHLHAUPTER公司刀具设计点滴[J].世界制造技术与装备市场，2007（04）.
[2]张吉军，田乃浩，林南南，等.大型筒件内环面车削用刀具的设计及评价分析[J].黑龙江八一农垦大学学报，2013（05）.
[3]符永宏，肖开龙，华希俊，等.表面微沟槽车刀的切削试验与性能分析[J].中国表面工程，2013（06）。