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加工美国136RE型高锰钢辙叉间隔铁专用铣刀的结构设计 |
1 引言
我厂2000年5月承担了美国136RE型高锰钢铁道辙叉的试制任务。该辙叉的叉芯结构与我国的辙叉不同，其间隔铁与辙叉为联体结构，且间隔铁与钢轨采用圆弧面配合。由于加工精度要求较高，国内现有刀具无法加工。为此，我们根据高锰钢(难加工材料)的特点及工件的结构要求设计了专用机夹成形铣刀。
图1 136RE辙叉间隔铁与钢轨贴合部位断面结构图
2 136RE辙叉间隔铁部位的结构特点
136RE辙叉间隔铁部位的断面结构如图1 所示。AB、BC、CD、DH、LF、FG 各段为要求加工的部位。其中，AB段为斜度1:4的斜面；BC段为R8圆弧面；CD段为R19.1圆弧面；DH、LF段为铅直面；FG段为R19.1圆弧面。工艺要求间隔铁工件的AB、BC、CD、FG 段与钢轨紧密贴合。
3 专用铣刀的结构设计
根据136RE辙叉间隔铁的结构特点及技术要求，为便于工件的加工与测量，将铣刀设计为整体成形结构(如图2所示)。为便于刀具的制造及尺寸调整，刀体由四部分组合而成。刀具刃形由可转位刀片a(16×16×8)、b(4×16×R19.1～R8)、c(4×16×R19.1)、d(14×16×4.5)、e、f、g、h、i组合而成。上、下两部分刀体采用圆弧刀位槽及圆弧压块结构，压刀方式为楔块后压式，这样便于刀体制造及保证圆弧刀片b、c，f、g、h的组合精度。a、i为立装刀片，其中a 刀片用于加工1:4 斜面；i刀片用于保护圆弧刀片。中间两个刀体采用圆柱铣刀结构(压刀方式仍为楔块后压式)。根据工件的结构，刀体外径应尽可能缩小。下部刀片因增设了2片立装刀片，因而采用了不等距结构。
1.刀体一 2.刀体二 3.刀体三 4.刀体四 5.刀片b 6.刀片b 刀垫 7.圆弧刀片压块 8.圆弧刀垫压块 9.等长内六角螺纹 10.刀片a 11.梅花头螺钉 12.刀片c 13.刀片c刀垫14.刀片d 15.方刀垫 16.刀片f刀垫 17.刀片g刀垫 18.刀片h刀垫
图2 铣刀结构图
4 结语
根据高锰钢材料的性能特点，该专用铣刀采用顺铣方式进行切削。主要切削参数为：V=90～100m/min，S=0.15～0.25mm/齿，t≤6mm。该铣刀2000 年8 月投入生产使用后，加工状况良好，有效保证了美国136RE型高锰钢辙叉生产任务的顺利完成。 |
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