导向滑靴导向面专用铣刀设计

GXF360 2017-12-21

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导向滑靴导向面专用铣刀设计

■常熟天地煤机装备有限公司（江苏 215500）李超

摘要：通过对导向滑靴导向面的工艺分析，借鉴常用键联接盘形铣刀的结构，设计制造方孔铣刀盘，选用合理的硬质合金刀片，满足生产和质量需求。

导向滑靴是采煤机上的主要部件之一，在工作过程中既承载整台采煤机质量，又在销排表面上摩擦滑行。这就要求导向滑靴具有较高的强度和韧度，还要有较高的耐磨性能。本公司生产的某型号采煤机所用的导向滑靴（见图1），技术要求为：导向面堆焊层厚度为5mm，耐磨层表面硬度≥57HRC，开挡尺寸公差为±0.5mm，平面度要求0.5mm。

1. 设计论述

导向滑靴在采煤机中属于易损件，要求生产批量大，生产效率高。盘形三面刃铣刀除圆周表面具有主切削刃外，两侧面也有副切削刃，从而改善切削条件，提高切削效率，减小表面粗糙度值，满足了生产需求。

图1 导向滑靴示意图

导向滑靴导向耐磨面，采用DG09耐磨材料堆焊，耐磨焊层表面硬度在58～61HRC。DG09耐磨材料含有细密分布的高硬度碳化钛，具有优异的抗矿物磨损、抗压力磨损、抗冲击性能以及良好的冲击硬化特性。这就要求刀片的使用强度较高，能承受较大的冲击负荷，还要有较好的耐磨性能。为控制成本，结合车间的实际生产情况，选用YG6系列的硬质合金刀片，采用铜焊方式钎焊在刀盘上。

市面上销售的盘形铣刀（见图2），普遍采用轴向或端面键传递扭转力矩，在长时间铣削硬度大的耐磨焊，容易发生安装定位卡死，导致刀盘更换困难。由于堆焊耐磨焊的自身特性，铣削过程中刀具承受较大冲击，容易发生键断裂，另外键槽也会发生应力集中失效。

图2 键联接铣刀

2. 铣刀设计

基于以上问题，我们对铣刀盘和刀柄进行了设计。新设计的基本要求：①具有较高刚性，能传递较大扭转力矩。②具有良好韧性，能承受较大冲击载荷。③可重复使用，安装定位精度高。④具有良好动平衡性。⑤刀盘装卸方便。

结合公司生产设备，按上述要求，设计出铣刀盘和刀柄（见图3、图4）。刀柄方榫插入刀盘方孔后，以加工方榫后剩余的四段小圆弧径向定位。用内六角圆柱头螺钉压紧固定块，轴向固定，方形的四个平面传递扭转力矩。

刀盘方形连接孔与刀排四方台的连接采用过渡配合。刀盘上方形孔与定位圆孔同轴度≤0.025mm。刀排四方台每个平面分别与BT50锥柄的同轴度≤0.025mm。刀排四方台的轴肩采用端面磨的方式，保证与四方台每个平面垂直度≤0.025mm。通过设计控制几何公差，保证刀具的精度，提高刀具的动平衡性，降低由于刀具系统引起的机床主轴系统振动，保证加工精度。