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梯形槽加工所需刀具

汽车行业非标案例

图纸信息

1、3D图纸

 

 

2、2D图纸

 

 

客户需求

 

序号

需求类别

具体参数要求

1

加工特征适配

适配梯形槽两侧边切削,刃口轮廓与 134°斜面完全贴合

2

精度指标

尺寸公差≤±0.01mm,刃口直线度≤0.005mm

3

寿命要求

单刀片加工工件数量≥500 件(针对 45钢)

4

装夹兼容性

适配客户现有刀架接口,换刀时间≤2min

5

成本控制

刀片单价整体式刀具的 50%

 

车刀设计方案

(一)刀片设计(核心参数)

  1.刃口轮廓

(1)采用 CAD 三维建模逆向还原槽边角度,通过线切割加工保证刃长匹配槽深(如 6mm),刃口倒圆 R0.2mm(防崩刃设计)。

(2)刃口研磨精度:Ra0.4μm,直线度 0.003mm/100mm(确保加工表面平面度)。

  2.材料与涂层

(1)刀片基体:WC-Co 硬质合金(Co 含量 8%,适合中等强度材料切削)

(2)涂层:TiAlN 多层涂层(厚度 4μm,硬度 HV3200,摩擦系数 0.28

(3)适用切削范围:线速度 80-120m/min(针对 45# 钢)

  3.装夹结构

(1)定位方式:双圆柱销定位(φ6H7,定位公差 ±0.002mm

(2)锁紧机构:楔块式快速锁紧(夹紧力≥500N,防松动)

(3)重复定位精度:≤0.005mm(保障换刀后尺寸一致性)

 

(二)刀体设计(适配参数)

(1) 接口标准:采用 VDI40 刀体接口,配合客户现有刀架(含定向键槽定位)

(2)刚性参数:刀体悬伸 2.5 倍直径处,静态变形量≤0.01mm/1000N

(3)材料:40Cr 调质处理(硬度 28-32HRC),表面发黑防锈

量化说明

 

价值维度

具体数据对比

精度保障

试切 30 件工件,尺寸合格率 100%,表面粗糙度实测 Ra1.2-1.6μm

成本优化

单刀片成本 65 元(整体式刀具 150 元),刀体可重复使用≥50 

效率提升

换刀时间从传统刀具的 15min 缩短至 90s,有效加工时间提升 12%

寿命表现

对比标准刀片,加工 45# 钢时寿命提升 40%(从 350  / 片增至 490  / 片)

 

案例总结

本方案针对梯形槽双侧斜面加工,通过定制化刃口轮廓 + 模块化装夹设计,实现三个核心目标:

1.刃口角度与工件特征完全匹配,解决非标斜面加工尺寸超差问题;

2.可更换刀片设计降低 50% 以上刀具采购成本,适合小批量多品种生产;

3.标准化刀体接口无需改造客户设备,换刀效率提升 80%