壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍非常廣闊，包括石化、冶金、紡織、航空航天等領(lǐng)域。一臺(tái)壓縮機(jī)往往由成百上千個(gè)零部件組成，制造工藝復(fù)雜，技術(shù)要求高。為能滿足各種零件的生產(chǎn)需要，刀具以及工裝夾具的合理配備是非常重要的，要在生產(chǎn)中滿足好、快、省的要求，就必須對(duì)一些刀具以及工裝進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)計(jì)。下面列舉三個(gè)例子：

銑削離合器法蘭刀具及工裝改進(jìn)

單向作用螺旋齒離合器的形狀為螺旋端面齒結(jié)構(gòu)，如圖1，其作用是當(dāng)傳遞的扭距超過(guò)一定數(shù)值時(shí)即能自行脫開(kāi)，所以亦稱安全離合器。在銑床上最常用的加工方法為分度頭掛輪法，按導(dǎo)程計(jì)算掛輪（導(dǎo)程為16），在分度頭與工作臺(tái)之間配置適當(dāng)?shù)膾燧唽?shí)現(xiàn)工件勻速轉(zhuǎn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)，從而加工出阿基米德曲線型面；但是其缺點(diǎn)在于，要配換三組掛輪及一個(gè)中間輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且主動(dòng)輪與被動(dòng)輪的位置不能顛倒，在操作過(guò)程中十分繁瑣。刀具選用Ф8～Ф10立銑刀，對(duì)刀時(shí)需把銑刀切削刃與工件軸心相切，操作時(shí)刀具降到要求深度后，分度手柄插入分度板孔內(nèi)，搖動(dòng)分度手柄20圈，在分度頭旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，工作臺(tái)作縱向進(jìn)給，使工件作復(fù)合運(yùn)動(dòng)，得到螺旋槽；抬高刀具，反向轉(zhuǎn)動(dòng)分度頭手柄20圈，拔出插銷，繼續(xù)搖動(dòng)分度手柄20圈，插入插銷，并重復(fù)上述步驟加工另一螺旋槽。

上述加工方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且不能一次加工符合圖紙要求，在齒根處留有刀具半徑。需手工修銼齒根部位使其保持R0.5，效率低，精度要求也得不到保證。

對(duì)此現(xiàn)象，筆者一直考慮能否一次完成加工并達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，并運(yùn)用CAD輔助設(shè)計(jì)，決定對(duì)原用刀具和工裝進(jìn)行徹底改進(jìn)。工裝由筆者和經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅協(xié)同作戰(zhàn)，僅用兩天時(shí)間便設(shè)計(jì)出來(lái)，并繪圖交由相關(guān)部門(mén)負(fù)責(zé)加工。刀具幾何角度、形狀經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，也已初具雛形，接下來(lái)的問(wèn)題是如何把刀具加工出來(lái)。為此我廠特地進(jìn)行招標(biāo)，兩家具有資質(zhì)的刀具制造企業(yè)參與投標(biāo)。其中，一家提出需一次性訂貨200支，且單價(jià)在200元左右，一批刀具合計(jì)約4萬(wàn)元，該廠家還拒絕小量定做試刀；另一家則直接了當(dāng)?shù)乇硎究啥ㄗ鲆恢В珕蝺r(jià)必須是2000元，且交貨周期較長(zhǎng)。

經(jīng)過(guò)仔細(xì)考慮，我們最終決定自己動(dòng)手承擔(dān)刀具改制任務(wù)。利用車間現(xiàn)有的萬(wàn)能工具磨床進(jìn)行加工，采用國(guó)產(chǎn)高速鋼Ф22錐柄大螺旋立銑刀進(jìn)行改制，首先刃磨銑刀前端，磨成倒錐度，單邊斜8°狀。然后修磨前角，增大容屑槽空間（針對(duì)容屑槽形狀以及加工特性，特地與某日本品牌刀具作比較，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其切削效果，具體在第二部分直柄立銑刀作簡(jiǎn)單介紹），避免在加大走刀量快速銑削時(shí)出現(xiàn)切屑堆積現(xiàn)象。最后一道工序就是修磨后角，后角太小則無(wú)法切動(dòng)工件，太大則又容易使刀具刃口折斷。因此針對(duì)此刀的加工場(chǎng)合，后角選擇8°，如圖2所示。經(jīng)過(guò)對(duì)調(diào)質(zhì)45#鋼，直線試切削效果非常理想，滿刀一次切深10mm時(shí)非常平穩(wěn)。

在此順便簡(jiǎn)單介紹一下工裝的結(jié)構(gòu)原理，如圖3所示，其主要部件為絲桿、右旋斜齒圓柱齒輪、插銷、底架等等組成，回轉(zhuǎn)一周導(dǎo)程為16。

其工作原理是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪并帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使斜齒圓柱齒輪作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（按照斜齒輪受力分析，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸向力F向上），轉(zhuǎn)動(dòng)一周的同時(shí)上升一個(gè)導(dǎo)程，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便實(shí)用。

刀具安裝于銑床主軸后，立銑頭順時(shí)針扳轉(zhuǎn)7.5°，工裝水平裝夾在銑床工作臺(tái)上，零件裝于其上。

試加工后得到的效果令人震撼，整個(gè)螺旋法蘭面加工完成只用了5分鐘，效率比原先提高5倍，刀具耐用度是原先2倍，達(dá)到每加工200只修磨一次刃口，單把刀具重復(fù)利用率達(dá)到10次；且零件各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)完全符合圖紙要求。在這之前，螺旋法蘭面也曾嘗試在三軸聯(lián)動(dòng)立式加工中心用球頭銑刀加工（立銑刀加工螺旋面有干涉），不僅加工時(shí)間較長(zhǎng)，而且在齒根處留有刀具球頭半徑，需經(jīng)二次加工。當(dāng)然，此刀具在四軸以上加工中心加工離合器法蘭同樣可以達(dá)到預(yù)期效果。

直柄立銑刀改進(jìn)

填料小室的材料采用2Cr13優(yōu)質(zhì)不銹鋼，在端面有寬12mm、深20mm、直徑200mm的環(huán)形槽，見(jiàn)圖4。最初使用國(guó)產(chǎn)Ф12高速鋼直柄立銑刀加工，一次切深5mm，加工不到5分鐘切屑便粘附在銑刀刀齒上，使切削條件惡化，銑刀崩刃，加工中換刀頻繁，效率很低，加工一個(gè)環(huán)形槽需要150分鐘。后又改用日本三菱硬質(zhì)合金銑刀，雖然使用上各方面性能優(yōu)于前者，但還是存在切屑堆積在容屑槽內(nèi)的問(wèn)題，在加工中心上自動(dòng)加工時(shí)，出現(xiàn)崩刃、甚至刀具折斷。由于每把刀具的費(fèi)用在1000元左右，加工成本極高，給企業(yè)帶來(lái)極大浪費(fèi)，一時(shí)間又很難找到合適的刀具來(lái)替代。

筆者對(duì)上述刀具進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生鐵屑擁堵排屑不暢的原因是容屑槽較小。那么，能否在原有基礎(chǔ)上加寬容屑槽寬度及形