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探討數控車刀與普通車刀的互換性及區別

2017-4-10 來源：蒲城清潔能源化工有限（xiàn）責任（rèn）公司, 作者：張曉（xiǎo）東,張發展,吳洪彬

摘要:在我國的大中型製造類企業中,隨著（zhe）生產的高負荷性和長（zhǎng）周期性對設備的工況穩定性要（yào）求相應增加,企業對設備自（zì）動化程度及（jí）生產效益的不斷跟（gēn）進（jìn）,造成了現在的設（shè）備生產及維修要求越（yuè）來越嚴（yán）格,技術（shù）也趨（qū）於複雜。機床（chuáng）在製造或維修（xiū）過（guò）程中不得不考慮使用更為可靠的數控複合車刀,以滿足精度（dù）和效率等多方麵的要求。本文中,將簡要探討下常用的數控複合刀具在普通機床上（shàng）使用的互換性與區別。

關鍵詞:製造;檢維修;車床;複合車刀

1.車床分（fèn）類

對（duì）於車間內的製造及檢維修所使用車床（chuáng）,一般可（kě）以按照功能（néng）大小分為（wéi）三種類型:普通車床、數控車床、車削加工（gōng）中心。

(l)普通車床:主要作用於普（pǔ）通零部件旋轉麵的加工,加工的零件（jiàn）範圍廣（guǎng）泛,主軸轉速以及縱向橫向進給量的調整範圍比較大（dà）。一般能夠完成內（nèi）外圓柱麵、內外圓錐麵、內外球麵以及內外螺紋的加工。這類車床主要由人手動操作,加工（gōng）效率低,適用於散件、少批量（liàng）生（shēng）產和修配類車間。

(2)數控車床:在普通車床的結構上進（jìn）行設計改變,加裝通用數控係統而形成數控車床（chuáng）。功能較為強大,自動化程（chéng）度和加工精度較高,它（tā）具有廣泛的加工工藝性能,可加工直線（xiàn）圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋（wén）。適用於一般回轉（zhuǎn）類零件的車削（xuē）加工。這種數控車床可同時控製坐（zuò）標軸x軸和z軸。

(3)車削加工中心:相較普通數控（kòng）車床增加（jiā）了c軸和動力頭,並且配置有刀庫可運行中不間（jiān）斷更換各種刀具。可控製X、Z和C三個（gè）坐標（biāo）軸,並組成聯動控製軸。在數控車床固有加工能力基礎上可（kě）以進行徑向和軸向銑削、曲麵銑削、中心線不在零件回轉中心的孔和徑（jìng）向孔的鑽削等加工。

2.車刀互換性的（de）討（tǎo）論

在這些不同等級的車床中,車刀（dāo）扮演（yǎn）著核心工器（qì）具的角色。一般（bān）而言,車刀（dāo）由以（yǐ）下幾個部分組成:主切削刃、副切削（xuē）刃（rèn）、前刀麵、主後刀麵和副後刀麵、刀尖角、刀柄。按切削和刀柄不同又分為:焊接刀、整體刀、複（fù）合刀(機夾式)。普（pǔ）通車刀（dāo）一般為焊接刀和整體刀,需（xū）磨刀,成本低,在中小（xiǎo）規模企業使用較（jiào）多。數控車刀一（yī）般指可轉位的複合刀（dāo）,因不需刃磨大量應用於數控機床上。每種車床用的刀具都（dōu）具有高度相似性、同質性及部分互換（huàn）性。那麽為何有必要在普（pǔ）通機床上使用數控刀具呢?可從三（sān）個方麵加以說明討論。

(l)從（cóng）實際工（gōng）作經驗中討論。具（jù）備一定（dìng）實力（lì）的大（dà）中型生產類企業中(除機加企（qǐ）業外),因為占據企業（yè）機電（diàn）專業主導地位的（de）是檢維修部門,機加（jiā）屬於檢維修內的輔助工位。相比以（yǐ）機加工為主導的企（qǐ）業,其他（tā）生（shēng）產類（lèi）企（qǐ）業（yè）在檢維修的工作中,機床的（de）作用基本屬於修配和小批量加工。因此大多數檢維修部門並不需要配置價格昂貴的數控機床（chuáng）,隻配置普通機床就可滿足修配需要,若遇到棘手的零部件一般考慮（lǜ）外委加工。在生產類企業的實際檢維修過（guò）程中,機加設備及相（xiàng）關工人員配置不足等傳統問題一直困擾檢（jiǎn）維修部門（mén）。因此普通車床（chuáng）所用普通車刀在對付一些高精度零部件及一些搶修（xiū）任務時,由（yóu）於磨刀周期和刀具質量等因素的影（yǐng）響,用僅有的少數機加員工（gōng）修（xiū）配就（jiù）顯得力不從心。舉例說明:在過程控製類型的企業比如（rú）:化（huà）工/能源（yuán）、生物/製藥、冶煉/金（jīn）屬中,因為設備的滿負荷（hé）運行經常帶來重大故障及跳車事故,又因為（wéi）客觀原因無法實現停車再投料（liào）工作,隻能給出臨時搶修時間,所以（yǐ）麵臨的往往是強度高且時間緊的任務。所以對於機加專（zhuān）業（yè）而言,普通車刀就暴漏出（chū）極大（dà）的弱點。

(2)從加工穩定（dìng）性上討論。因為數控車床相比較普通車床提高了床身的主軸剛性（xìng）,數控車床（chuáng）用（yòng）複合刀具可以（yǐ）在較高（gāo）的主軸速度及進（jìn）給量下進行切削。在相同的被（bèi）加工工件材質（zhì）下,數（shù）控車刀的背吃刀量可以允許增大些、進給量也可以提高,這樣一（yī）來數控複（fù）合車刀就較之普通（tōng）車刀體現出了（le）它的加工效率高、加工精度可靠、加（jiā）工較穩定等特點。在互換性方麵,經過刀（dāo）架夾持範圍的測（cè）量對比,普通焊（hàn）接車刀一般尺寸為20性。方、30*30方、40料。方等;數控車床複合刀（dāo）具尺寸一般在10*10方至豔料2方（fāng）之間占多數,也有長方形刀柄（bǐng）截麵的刀具(例如20性5、30*35)。數控刀具雖然規格上要複雜繁多,但（dàn）多屬於普通車床刀架夾持範圍之內,實（shí）際（jì）操作中找到屬於（yú）該機床允許範圍的數控複合刀具相對簡單（dān）,如果的確無（wú）法夾持匹配,也可考慮改裝或更換刀架。

(3)從成本上討論。雖（suī）然在一般性的加工修配中,數控刀具（jù）的價格相（xiàng）對普通車刀較貴一些,過（guò）去一般不推薦為普通車床加工用。但（dàn）因其使用壽命更長,已（yǐ）有越來越多的修造單位在刀具庫裏配置一定（dìng）數量的數控刀具用於高低搭配。目前普通車床（chuáng）主要（yào）還是使用以前的YT、YG類合金刀具或高速鋼刀具（jù）,雖成本低廉但品質粗劣、切削速度低、刀口（kǒu）易損壞、人工磨刀效率低。簡單的了解一下刀具的成本:目前市（shì）場行情(以2015年為例)普通（tōng）焊接車刀中等質量的一般為12元/把,需要刃磨(刃磨後不（bú）一定標準且不及數控（kòng）刀（dāo）)。中等質量的（de）數控複合車刀刀體200元/把,刀頭20元/片(兩三個轉位)。

3.區別與（yǔ）特點

數控複合刀具相對普通刀具的有明顯優點,概括如下:

(l)刀片采用M級或更高等級精度;(2)刀杆經過了精密（mì）加工;(3)斷屑槽型（xíng）可（kě）靠性高;(幼複合（hé）式夾緊結構或者其（qí）它結構;(5)刀片有（yǒu）兩三個轉位可快速（sù）換刀刃;(6)刀片材料較多采（cǎi）用塗層刀片;(勸刀杆（gǎn）截麵（miàn）較（jiào）多采（cǎi）用正方形刀杆、方形刀杆、專用刀杆。

4.刀（dāo）具的選用

根據當代（dài）工業製造特點敘（xù）述各場合對車刀的（de）選用:

(l)大型企業及大批量產（chǎn）品加工區:基本（běn）上采（cǎi）用數控複合刀具,因其磨損小精度高,崩刀後（hòu）不用刃磨隻切換刀（dāo）刃,產品質量的穩定性得（dé）以延續。

(2)小型企業及中小批量產品加區:可采用數控複合刀具配合普通刀具高低搭配,根據工件需要選刀具類別。

(3)小（xiǎo）型粗加工及檢維修:可基（jī）本采用普通刀具,數控刀備用。綜上所述,相信隨著社會的發展,機夾式的（de）數控複合刀具將成為主流。

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