Page 53 - 《橡塑技术与装备》2025年12期

综述与专论
SPECIAL AND COMPREHENSIVE REVIEW

经过试验，我们发现普通镗刀在镗削大直径内孔 随后，在加工过程中，我们尝试使用了 75° 机夹
时，其表面粗糙度无法达到图纸要求的 Ra0.8 μm。这 镗刀。这种刀具非常适合机筒的粗加工阶段。通过对
主要是由于镗削过程中，刀具与工件之间的摩擦和热 比试验，我们发现使用圆刀片粗镗一个机筒双孔需要
量积累导致的。为了改善这一状况，我们尝试采用光 长达 12 h 的时间，并且会消耗 6 片刀片。而采用 75°
刀进行内孔加工，以期通过精细的切削达到所需的表 机夹镗刀后，加工时间缩短至仅 3 h，同时消耗的刀
面粗糙度。 片也减少到 2 片，极大地降低了加工时间和刀片成本。
然而，受到机筒材质和工况的影响，光刀加工后 然而，尽管这种刀具在粗加工阶段表现出色，但仍旧
的效果同样不理想。机筒在调质过程中产生的氧化皮 无法满足机筒的粗糙度要求（见图 7）。
以及合金机筒加工过程中产生的冷作硬化现象，都增
加了加工的难度。这些现象不仅导致加工过程中刀片
磨损严重，而且使得镗削内孔时刀片的硬度要求高于

被加工工件的硬度（见图 5）。

图 6 圆形铣刀片 图 7 75° 机夹车刀
为了进一步满足加工要求，我们最终选择了 “ 带
涂层的三面刃铣刀机夹刀片 ”。这种刀片结合了涂层
图 5 各款试验刀片 的耐磨性和三面刃的锋利度，使得刀具在加工过程中
此外，由于筒体上的内孔形状特殊，呈现 “8 字形 ” 表现出色。我们根据刀片型号设计了相应的刀具，并

且中间断开，这就要求刀具在具有足够硬度的同时， 通过刀具厂商定制了镗刀体（见图 8、图 9）。在定制
还要具备良好的韧性。刀具的硬度和韧性往往是相互 过程中，我们先后对镗刀体的角度进行了 4 次优化，
矛盾的。硬度高的刀具容易发脆，而韧性好的刀具则 以找到最佳的切削角度和稳定性。这些优化措施包括
硬度较低。这一矛盾使得我们在选择刀具时面临了巨 调整刀具的前角、后角、主偏角和副偏角等关键参数
大的挑战。 （见表 1），以确保刀具在加工过程中能够实现最佳的
为了找到适合的刀具，我们尝试了多种类型的刀 切削效果和稳定性。
具，包括焊接刀具、机夹刀具甚至陶瓷刀片。这些刀
具在加工过程中都未能达到预期的效果。尽管它们在
某些方面表现出色，但总有一些关键的性能指标无法
满足我们的需求。
（2）为了提升机筒双孔加工的效率和质量，我们
在刀具方面进行了深入的优化研究。通过前期的反复
试验和分析，我们明确了刀片选择的几个关键特性 ：
耐磨损、抗冲击和锋利度。这些特性对于提高加工效
率和保证加工质量至关重要。
首先，我们选择了 “ 圆 ” 铣刀片进行试验。这种
图 8 自制刀具图纸
刀片通过改变其形状来增大刀具的韧性，从而打破了
传统的镗削方式。我们采用圆刀片代替传统的刀尖进 通过这一系列的刀具优化措施，我们成功提高了
行镗削，发现这种新方式既耐磨又抗冲击。然而，圆 机筒双孔加工的效率和质量。这不仅降低了加工成本，
刀片在切削量较小的情况下表现良好，一旦加大切削 还提高了产品的质量和竞争力。
量，刀片的接触面就会增大，导致刀具震动加剧，甚 我们不断尝试和验证各种刀具切削参数，经过多
至发生崩刀现象，从而降低了加工效率（见图 6）。 轮精细调整和优化（见表 2），终于实现了 “ 以镗代磨 ”
这一加工方法的突破。现在，采用这种方法加工出来

2025 第 51 卷 ·7·
年