變速箱殼體孔系的加工是汽車、拖拉機(jī)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的典型工藝難題。由于毛坯生產(chǎn)工藝的限制，預(yù)制孔的余量不易控制，常常給后續(xù)機(jī)加工工序造成困難。由于產(chǎn)品使用性能對變速箱殼體孔系加工的尺寸精度、形位精度和表面質(zhì)量提出了較高要求，同時(shí)為了降低生產(chǎn)成本，工藝設(shè)計(jì)時(shí)又需要簡化工藝，減少工序，因此開發(fā)高精度、高效率、低成本的變速箱殼體孔系加工刀具十分重要。 
     我們在研制手扶拖拉機(jī)變速箱殼體兩面孔系加工組合機(jī)床時(shí)，設(shè)計(jì)了粗加工用套料刀具，較好解決了預(yù)制孔余量不均勻(局部余量過大)影響加工精度的問題，通過粗、精加工兩道工序即可完成變速箱殼體兩面孔系的全部加工，加工精度達(dá)到或超過了產(chǎn)品要求。
            
                       圖1 孔系加工要求
              
                         圖2 套料刀具結(jié)構(gòu)
　　1 變速箱殼體孔系的加工要求 　　
　　根據(jù)用戶要求，需用兩道工序完成手扶拖拉機(jī)變速箱殼體兩側(cè)面全部孔系的粗、精加工。孔系加工要求見圖1。加工后，各孔尺寸精度要求均為H7，1、3、4、5孔兩側(cè)同軸度要求為0.04mm，2孔的同軸度要求為0.015mm，各孔圓度要求均為0.013mm。為減小毛坯預(yù)制孔加工余量不均(單邊加工余量可達(dá)12mm)對加工精度的影響，在工藝安排上采用套料刀具進(jìn)行粗加工和半精加工，采用鏜孔工藝進(jìn)行精加工，同時(shí)對套料刀具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。 　　
　　2 套料刀具的結(jié)構(gòu)改進(jìn) 　　
　　圖2所示套料刀具的基本結(jié)構(gòu)與普通套料刀具類似，但對刀齒排列和刀齒結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。若套料刀具齒數(shù)過多，將限制有效容屑空間，影響刀具的單齒強(qiáng)度和剛性；若刀具齒數(shù)過少，則工作齒數(shù)減少，將影響切削用量和生產(chǎn)效率。為此，我們根據(jù)被加工孔的直徑范圍(Ø35～90mm)選用了適當(dāng)?shù)牡洱X數(shù)。為減小刀具加工時(shí)的軸向抗力，在保證刀齒強(qiáng)度的前提下，刀具的單齒寬度應(yīng)盡可能減小，為此選取刀具單齒寬度為5mm。為減小主切削刃的工作負(fù)荷，增加刀齒工作時(shí)的穩(wěn)定性，每個(gè)刀齒除端面切削刃外，在刀齒內(nèi)外兩側(cè)端面均留有副切削刃。為保證刀齒工作齒側(cè)與已加工表面之間留有適當(dāng)間隙，以減少刀齒側(cè)面與工件表面的摩擦，在刀齒內(nèi)外兩側(cè)軸向磨出倒錐。為增加刀齒耐磨性，刀齒材料采用硬質(zhì)合金。刀體材料則采用45鋼。 　　
　　3 加工特點(diǎn) 　　
　　采用套料→精鏜的工藝路線以及經(jīng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)的套料刀具對脆性材料殼體類零件進(jìn)行通孔加工，具有以下優(yōu)點(diǎn)：①與原工藝路線(粗鏜→半精鏜→擴(kuò)孔→精鏜等)相比，可簡化加工工序，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率2倍以上；②與原加工方法相比，套料加工的軸向抗力較小，切削更為穩(wěn)定，可避免因超負(fù)荷加工造成機(jī)床損壞，這一點(diǎn)對于組合機(jī)床尤其重要；③套料刀具屬多刃孔加工刀具，集成了鉆頭、切槽刀、擴(kuò)孔鉆、鏜刀等多種刀具的特點(diǎn)，加工效率高(尤其對于毛坯預(yù)留余量不均的工件)，加工工藝性好，刀具結(jié)構(gòu)簡單，耐用度高(個(gè)別刀齒非正常損壞后刀具仍可正常工作)，在系統(tǒng)剛性良好的前提下，可保證較高孔加工精度(直線度0.01mm，圓度0.01mm，同軸度0.01mm，表面粗糙度可達(dá)6級)；④套料刀使用過程中無需切削液；由于切除金屬量得到控制，粉塵明顯減少，有利于環(huán)境保護(hù)及改善工作條件；⑤若工藝需要，該套料刀具還可與擴(kuò)孔鉆或倒角刀等組合使用；通過對其結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步改進(jìn)，還可適用于無預(yù)制孔的加工情況。 　　
　　套料→精鏜工藝以及改進(jìn)型套料刀具的采用對于箱體孔系的加工提供了新的實(shí)現(xiàn)途徑，尤其適合于毛坯預(yù)制孔加工余量大、零件加工精度要求高的殼體類零件孔加工，具有廣泛的推廣和應(yīng)用價(jià)值。