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锻造钩尾框钩尾销孔加工工艺分析及优化【摘要】随着科学技术的进步产品更新换代的迅速新型高强度、高硬度、难加工材料的不断出现对孔加工的质量、加工效率和刀具的耐用度都提出了更高的要求。本文以锻造钩尾框钩尾销孔的加工为实例通过几种加工方法的分析并进行优化在加工成本和加工效率上达到事半功倍的效果。【关键词】锻造钩尾框；孔加工；钻削0.前言锻造钩尾框（图1、图2、图3）作为铁路货车关键部件由钩尾框框体和连接板焊接组成。呈长回字形空心框体结构框体和连接板均采用模锻成型且框板金属纤维流向方向与车钩冲击、牵引方向一致内部组织致密抗冲击、牵引能力强使用寿命大大的延长。钩尾销孔起到连接车钩传递牵引力的作用生产批量大。1.工艺分析锻造钩尾框材质为25MnCrNiMoA17型钩尾销孔的直径尺寸为Ф92+0.83-0.36mm两侧销孔同轴度要求为0.45mm表面粗糙度12.5μm单侧壁厚60mm调制处理后的硬度241-311HBW；QF-2型钩尾销孔的直径尺寸为Ф90+0.7+0.2mm两侧销孔同轴度要求为0.45mm表面粗糙度12.5μm单侧壁厚60mm调制处理后的硬度241-311HBW；16型钩尾销孔的直径尺寸为Ф106+1+0mm表面粗糙度12.5μm单侧壁厚40mm调制处理后的硬度241-311HBW。（1）针对钩尾框的材质和尾框硬度采用高速钢刀具磨损较快耐用度低批量生产精度难以保证加工可采用硬质合金刀具。（2）采用通用钻床加工（Z3080）最大能钻直径80mm的孔满足不了孔Ф92+0.83-0.36mm尺寸加工精度和两侧销孔同轴度的要求同时生产效率低不适合批量生产需要。（3）采用普通镗床加工需要分两工序加工完成即先进行钻孔加工工序然后再进行镗孔加工工序。优点是可以保证孔的尺寸加工精度和两侧销孔同轴度的要求；缺点生产效率低不适合批量生产需求。针对上述分析又要保证大批量生产的要求又要较少加工设备的数量降低操作强度和加工成本钩尾销孔加工采用专用机床加工专机结构采用双侧动力头16型、QF-2型等采用单侧动力头孔的精度由刀具保证形位精度由两动力头主轴的形位精度保证。2.锻造钩尾框加工刀具分析2.1复合刀具因为两框板间距离为180mm壁厚60mm两种加工刀具在同一个刀杆上加工刀具既要考虑加工钻头的磨损又要考虑镗刀加工的安全距离防止同时切削造成切削功率的瞬时增加导致刀杆颤动影响加工精度所以钻镗复合刀具设计实施较为困难（见图4）无法解决两工序加工间隔时间短和加工刀具干涉问题如果采用分别加工又满足不了加工效率在满足加工能力的前提下势必要增加设备成本和人工成本。2.2硬质合金可转位浅孔钻头硬质合金可转位浅孔钻头目前在很多行业广泛采用铁路货车行业还是一个空白。硬质合金可转位浅孔钻头可以加工直径大于12mm、孔深小于3D的孔它采用硬质合金可转位刀片制成。这种钻头不仅具有高切削性能而且无需重磨钻尖。只要更换刀片钻头体可长期使用。目前已成为数控钻床和加工中心上的常用钻头钻前无须在工件上预钻中心孔具有自定心能力。该刀具的加工质量和精度完全可以满足锻造钩尾框加工需要（图5）。3.钩尾销孔加工方案确定与优化3.1加工方案确定通过对锻造钩尾框钩尾销孔加工设备和刀具的分析都能保证钩尾销孔的加工精度需对上述方案进行优化。主要从切削效率、刀具寿命、操作强度等分析可以看出采用硬质合金可转位浅孔钻头进行加工硬质合金可转位浅孔钻由刀体（附图6）及拖刀垫（附图7）组成在拖刀垫上安装刀片。硬质合金可转位浅孔钻切削平稳、加工稳定代替了钻、镗（扩）两道工序较原加工工艺提高切削效率5倍以上、降低工具成本50%刀具寿命提高3倍以上节省原材料50%以上且降低了工人的劳动强度。采用硬质合金可转位浅孔钻头进行加工已成为目前我公司锻造钩尾框孔加工时的常规加工方法。钩尾销孔的直径由硬质合金刀头直径保证相比采用镗床加工时的合格率大幅度提高通过此刀具的加工锻造钩尾框钩尾销孔合格率达到100%。3.2方案优化由于锻造钩尾框钩尾销孔直径规格较多加工时需要更换不同的优钻进行加工致使钩尾框的加工成本较大为了节约钩尾框的加工成本硬质合金可转位浅孔钻采用分体式结构整个刀体由四部分组成：刀具母体（图8）、可换刀头（图9）、密封圈、及刀垫组成。用统一刀柄更换不同切削直径的刀头可有效降低刀具的使用成本。4.结束语随着科学技术的不断进步机械加工技术进入了“高速、高效、智能、复合、环保”的阶段高速、高效的刀具应运用不仅降低了加工成本而且提高了生产效率本文通过对锻造钩尾框钩尾销孔的加工的工艺