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采用經濟數控車床批（pī）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（sōng）生陳雪峰（fēng）

摘要: 通過在縱拖板上（shàng）設計增加一固定刀架，代替車（chē）床（chuáng）尾座（zuò）夾持鑽頭或鉸刀（dāo），對工件（jiàn）進行鑽孔（kǒng）或鉸孔，不僅能（néng）在有效地（dì）保證工件加工精度的前（qián）提下，大幅度地提高生產效率、極大地降低工人的勞動（dòng）強度，而（ér）且解決（jué）了經濟（jì）型（xíng）數控車（chē）床隻能裝夾 4 把刀具的問題，擴展了經濟（jì）型數控車床夾持刀具的數量，對工藝（yì）相對比較複雜、需要至（zhì）少 5 把車（chē）刀（dāo）才能完成的一道車削工序，可避免被拆分成兩道工序（xù）、安（ān）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（yī）步降低工件的加工成本。

關（guān）鍵詞（cí）: 經濟型（xíng）數控車（chē）床; 刀架; 鑽孔; 鉸孔（kǒng）; 工序; 效率

經（jīng）濟型數（shù）控車床配置的是四方刀架，上麵隻能最多同時安裝 4 把刀具（jù），一般根據車削的加工需求（qiú），選擇90°車刀（dāo）、45°車刀、螺（luó）紋車刀、圓弧車刀（dāo）、切斷刀、鏜孔刀等中的一把或多把。對單件生產，可在加工過（guò）程中（zhōng）更換（huàn）刀具，但對批量生產，中途（tú）是不更換（huàn）刀具的，如需要同時用到 4 把以上的刀具，就需要（yào）拆分工序，安排到兩台（tái）機床上進行加工。

在以前的生（shēng）產實踐中（zhōng），我們通過（guò）設計一種可安裝到四方刀架上的刀柄，來夾持鑽頭或鉸刀，取代機床尾架，對工件（jiàn）進行鑽孔或鉸孔，在保證工件加工精度的同（tóng）時，能大幅度地提高生產效率，更（gèng）主要的是能極大（dà）地（dì）降低工人的勞動強度，是一個有益的嚐試。但當時是針對一個（gè）柴油（yóu）機上的異形（xíng）孔類工（gōng）件，隻加工端麵和孔（kǒng），用到了 1 把 45°車刀、1 個鑽頭、1 把鏜孔（kǒng）刀、1 把鉸刀，共 4 把刀具。但當（dāng）工件加工工藝比較（jiào）複雜，加（jiā）工的工序需（xū）要 5 把及以上的刀具時，采（cǎi）用此（cǐ）方法，在 1 台車床上不能完成所有工步，而需要將工序進行拆分，安排到兩台機床上進行加工。

經濟型數控車床的四方刀架安裝在縱拖板的後部，約占 1 /3 的位置，前部空置，能否在前部增加一刀（dāo）架，用來夾持鑽頭或鉸刀，既能解決（jué）加工的效率問（wèn）題、減輕工人的勞動強度，又能擴展刀位、節約機床以及降低工件（jiàn）的（de）加工成本（běn）。

1 、工件結構與工藝分析

如（rú）圖 1 所示，為一（yī）采用車削加工（gōng）工序的工件，材料為 45 鋼。由圖 1 可知，加工件為一螺紋連接套類工件，孔（kǒng）徑為

左端（duān）內側為一台階孔，左端外側為一螺紋，台階孔（kǒng）徑為 15．7 mm，深 5．5 mm; 螺紋尺寸為 M19×1，右端有（yǒu）一圓錐麵，錐度為 140°。車加工工藝為:10．數車: 車端（duān）麵、外圓（yuán），鑽孔，鏜孔，鉸孔，倒角;20．數車: 調頭，車（chē）端（duān）麵，定總長，車外圓和（hé）螺紋，鏜台階孔（kǒng），倒角。這兩道工序都安排在 CK6140 數控（kòng）車床（chuáng）上進行車（chē）削。工序10 要用（yòng）到（dào）45°車刀、90°車刀、10 mm 鑽頭、鏜孔刀、12mm 鉸刀，共 5 把（bǎ）刀具，進（jìn）行車端麵、外圓、鑽孔、粗鏜孔、鉸孔、車錐麵; 工序 20 要用到 45°車刀、90°車刀、鏜孔刀、螺紋車刀，共 4 把刀具，進行車端麵、鏜孔、車外圓、車螺紋。很顯然，采（cǎi）用經濟型數控車床批量車削（xuē）加工時，由於四方刀架隻能裝夾 4 把刀具，加工過程中不更換裝夾刀具的話，不借助尾（wěi）座鑽、鉸孔，工序 10 在 1 台車床上（shàng）不（bú）能（néng）完成，要（yào）麽更改工藝（yì），否則（zé），必須采用兩（liǎng）台機床加工。

需要一種方法既可減輕工人鑽鏜孔加工的（de）勞動強度，又同時提高車削的（de）加工效率———在一台車（chē）床（chuáng）上（shàng）完成此道工序的所有加工內容，又不用到尾座鑽鉸孔。

2 、工藝方案

經工藝分（fèn）析，我們提出一個方案: 在縱拖板上加一固定刀架，安裝（zhuāng）鑽頭，進行鑽孔，這樣，一是可以（yǐ）降（jiàng）低工（gōng）人的勞動強度，二是可以將剩下的 4 把刀具全部安裝到四方（fāng）刀架上（shàng），解決采用 1 台車床完成工序 10 所有工步加工的問題（tí）。

如（rú）圖 2 所示，為設計的鑽頭剛性固定刀架，由底板5、固定（dìng）座 3 和固定螺釘 4 以及 7 組成。底板 5 通過固定螺釘 4 和固定座 3 連成一（yī）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（xìng），可采用圓柱銷進行（háng）定位( 圖中未（wèi）示出（chū）) 。鑽頭 1 通（tōng）過緊固螺釘 2 剛性（xìng）固定到鑽頭（tóu）固定刀架上。而在四方刀架 5 上，用四方螺釘 4 將（jiāng）鉸刀剛性固定刀柄 3 固定到其中一個刀位上，鉸刀 1 通過固定螺釘（dìng） 2 剛性固定到鉸刀剛性（xìng）固定刀柄 3 上，如圖 3 所示。

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

經過試製，采用（yòng）安裝在縱拖板上的鑽頭剛性固定刀架固定（dìng）鑽頭（tóu），采用安裝在四方刀架上（shàng）的（de）鉸刀剛性固（gù）定刀柄固（gù）定鉸刀，對工件進行鑽、鉸孔，工件的孔徑（jìng）沒有出現大小（xiǎo）頭現象，尺寸完全符合（hé）圖紙技術要求。批（pī）量生產加工過（guò）程中，操（cāo）作（zuò）工（gōng）人按常規進（jìn）行工件裝夾，啟動車削數（shù）控程序（xù）後，車刀在程序的控（kòng）製下，完成各工步的加工，工人隻需注意隨時照看（kàn）機床、加強工件加工（gōng）尺寸的檢測。

3 、結語

將鑽頭和鉸刀從經濟型數控車床的尾座前移（yí）到縱拖板和四方刀架上，實現了經濟型數控車（chē）床上孔類工件鑽鉸孔加工刀具（jù）夾持理念的突破，將工人從繁重的勞動中解放出來，並且（qiě）由於工（gōng）裝的製造工（gōng）藝比較簡便，製造（zào）成本比較低（dī），非常值得推（tuī）廣。如果企業（yè）的經濟型數控（kòng）車床的台套數（shù）比較多，將企業的經濟型（xíng）數控車床進行批（pī）量技改，廣泛用於一定批量相對又比較複雜的孔類工（gōng）件的數控車削加工，對大幅度提高企業的生產效率、降低工（gōng）人的勞動強度，將會產生較大的示（shì）範效應。

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