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采用經濟（jì）數控車床批量車削孔類工件的再實踐

2020-11-11 來源：江蘇大學基礎工程訓練中心作者：張應龍張鬆生陳雪峰（fēng）

摘要: 通（tōng）過在縱（zòng）拖板（bǎn）上設計增加一固定刀架（jià），代替車（chē）床尾（wěi）座（zuò）夾持鑽頭或鉸刀，對工件進行鑽孔（kǒng）或鉸孔，不僅（jǐn）能在有效地保證工件加工精度的（de）前提下，大幅（fú）度地提高生產效率、極大地降低工人的勞動強度，而且解決了經濟型數控（kòng）車床隻能裝夾 4 把刀具的問題，擴展了經濟型（xíng）數控車床夾持刀具（jù）的數量，對（duì）工藝相對比較複雜、需要至少 5 把車刀才能完成的一道車削工序，可避免被拆分成兩道工序、安排的機床數由 1 台變成 2 台的情況，減少了（le）加工工序，節約了機床，可進一步降低工件的加工成本。

關鍵詞: 經濟型數控車床; 刀架; 鑽孔（kǒng）; 鉸孔; 工序; 效率

經濟型（xíng）數控車（chē）床配置的是四方刀架，上（shàng）麵隻能最多同時安裝 4 把刀具，一般根據車削的加工需求，選擇90°車刀、45°車刀、螺紋車刀、圓弧車刀、切（qiē）斷刀、鏜孔刀等中（zhōng）的一把或多把。對單件生（shēng）產（chǎn），可在加工過程中更（gèng）換刀具，但對批量生（shēng）產，中途是不更換刀具的，如需要同時用到 4 把以上的刀具，就需要（yào）拆（chāi）分（fèn）工序，安排到兩台機床上進（jìn）行加工。

在以前的生產實踐中，我們通過設計一種可安裝到四方刀架上的刀柄（bǐng），來夾持鑽頭或鉸刀，取代機床尾（wěi）架，對工件進行鑽孔或鉸孔，在保證工件加工精度的同時，能大幅度地提高生產效率，更主要的（de）是能極大地降低工人的勞動強度（dù），是一個有益的嚐試（shì）。但當時是針對一（yī）個柴油機上（shàng）的異形孔類工件，隻加工端麵和孔，用到了 1 把 45°車（chē）刀（dāo）、1 個鑽（zuàn）頭、1 把鏜孔刀、1 把（bǎ）鉸刀，共 4 把刀具（jù）。但當工件加工工藝比較複雜，加工的工序需要（yào） 5 把及以上的刀具時（shí），采用此方法，在 1 台車（chē）床上不能完成所有工（gōng）步，而需要將工序進行拆分，安排到兩（liǎng）台機床上進行加工（gōng）。

經濟型數控車床的（de）四方刀架安裝在縱拖板的後部，約占 1 /3 的位置，前部空（kōng）置，能否在前（qián）部增加一刀架，用來（lái）夾持鑽頭或鉸刀，既能解決加工的效率問題、減輕（qīng）工人的勞動強度，又能擴展（zhǎn）刀位、節約（yuē）機（jī）床（chuáng）以及（jí）降（jiàng）低工件的加工成本。

1 、工件結構與工藝分析（xī）

如圖 1 所（suǒ）示，為一采用車削加工工序的工件（jiàn），材料（liào）為 45 鋼。由圖 1 可知，加工件為（wéi）一螺紋連接套類工件，孔徑為

左端內側（cè）為一（yī）台階孔（kǒng），左端外側為一螺紋，台階孔徑（jìng）為 15．7 mm，深（shēn） 5．5 mm; 螺紋尺寸為 M19×1，右（yòu）端有一圓錐麵，錐度為 140°。車加工工（gōng）藝為:10．數（shù）車: 車端麵、外圓，鑽孔，鏜孔，鉸（jiǎo）孔，倒角;20．數車: 調頭，車端麵，定總長，車外圓和螺紋，鏜台（tái）階孔，倒角。這兩道工序都安排（pái）在 CK6140 數控車床（chuáng）上進行車削。工序10 要用到45°車刀、90°車刀、10 mm 鑽頭、鏜孔刀、12mm 鉸刀，共 5 把刀具（jù），進行車端麵、外圓、鑽孔、粗鏜孔、鉸孔、車錐麵; 工序 20 要（yào）用到 45°車刀、90°車刀、鏜孔刀、螺紋車刀（dāo），共 4 把刀具，進（jìn）行車端麵、鏜孔、車外圓、車螺紋。很顯然，采用經濟型數控車床批量車削加工時，由於四方刀架隻能（néng）裝夾 4 把刀具，加工（gōng）過程中不更換裝（zhuāng）夾刀具的話，不借助（zhù）尾座鑽、鉸孔，工序 10 在 1 台車床上不能完成，要（yào）麽更改工（gōng）藝，否則（zé），必須采用兩台機床（chuáng）加工。

需要一種（zhǒng）方（fāng）法既可減（jiǎn）輕工人鑽鏜孔加工的勞動（dòng）強度，又同時（shí）提高車削的加工效率———在一台車床上完（wán）成（chéng）此道工序的所（suǒ）有加（jiā）工內（nèi）容，又不用到尾座鑽鉸孔。

2 、工藝方案

經工藝分析，我們提出一個方案: 在（zài）縱（zòng）拖板上加一固定刀架，安裝（zhuāng）鑽頭，進行鑽孔，這樣，一是可以降低工人（rén）的勞動強度（dù），二是可以將剩下的 4 把刀具全部（bù）安裝到（dào）四方（fāng）刀架上，解（jiě）決采用 1 台車床完成工序 10 所有工步加工的問題。

如圖 2 所示，為設計的鑽頭剛性固定刀架，由底板5、固定座 3 和固定螺（luó）釘 4 以及 7 組成。底板 5 通過固定螺釘 4 和固定座 3 連成（chéng）一體，刀架通過固定螺釘 7固定到車床縱拖板 6 上，為保證固定的可靠性，可采用圓柱銷進行定位( 圖中未示出) 。鑽頭 1 通過緊固螺釘 2 剛性固定到鑽頭（tóu）固定刀架上。而在四方刀（dāo）架（jià） 5 上，用四方螺釘 4 將鉸刀剛性固定刀（dāo）柄 3 固定到其（qí）中一個刀位上（shàng），鉸刀 1 通過固定螺（luó）釘 2 剛性固定到鉸刀剛性固定刀柄 3 上，如圖 3 所示。

為保證剛（gāng）性鉸刀的位置與鑽頭的（de）位置等高重合，鑽頭固定刀架的鑽頭安裝孔和鉸刀剛性固定刀柄的鉸刀安裝孔在零件加工時不加工，而在分（fèn）別固定（dìng）到縱拖板和四方刀架上以後，采用車床自車加工的方法先後加工鑽頭安裝（zhuāng）孔和鉸刀（dāo）安裝（zhuāng）孔。這樣可保證在鉸削過程中，鉸刀的高（gāo）度（dù）位（wèi）置與鑽頭的高（gāo）度位（wèi）置相一致，避免鉸刀被引偏，造成孔一（yī）頭大（dà）、一頭小的現象，最終保證工件的合格率。

經過試製，采用安裝在縱拖板上的鑽頭剛性（xìng）固（gù）定刀架固定鑽頭，采用安裝在四方刀架上的鉸刀（dāo）剛性固定刀柄固定鉸刀，對工件進行鑽、鉸孔，工件的孔徑沒有出現大小頭現象，尺寸完全符合圖紙技術要求。批量生產（chǎn）加工過程中，操作工人按常規進行工件裝夾，啟動車削數控程序後，車刀在程（chéng）序（xù）的控製下，完成各工步（bù）的（de）加工，工人隻需注意隨時照看機床、加強工件加工尺寸的檢測。

3 、結語

將鑽頭和鉸（jiǎo）刀從經濟型數控車床（chuáng）的尾座前移（yí）到縱拖板和四方刀架上，實現了經濟型數控車床（chuáng）上孔類工件鑽鉸孔加（jiā）工刀具（jù）夾持理念的突破，將工人從繁重的勞動中解放（fàng）出來，並且由（yóu）於工裝的製（zhì）造工藝比較簡便，製造成本（běn）比（bǐ）較低，非常值得（dé）推廣。如（rú）果企業的經濟型數控車床的台套數比較多，將企業的（de）經濟型數控車床進行批量技改，廣泛（fàn）用於一定批量相對又比較複雜的孔類工件的數（shù）控車削加工，對大幅度（dù）提高企（qǐ）業的生產效率（lǜ）、降低工人的勞動（dòng）強度，將會產生（shēng）較大的示（shì）範（fàn）效應。

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