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采用（yòng）經濟數控車床批量車削孔類工件的再實踐

2020-11-11 來（lái）源：江蘇（sū）大學基礎工（gōng）程訓練中心作者：張應龍張鬆生陳雪峰

摘要（yào）: 通過在縱（zòng）拖板上設計增加一固定刀架，代替車床尾座夾持鑽頭或鉸刀，對工件進行鑽孔或鉸孔，不僅能在有效地（dì）保證工（gōng）件加工精度的前提下，大幅度地提高生產效率、極大地降低工人的勞動強度，而且解決了經濟型數控車床隻能裝夾 4 把（bǎ）刀具的（de）問題，擴展了經濟型數控車床（chuáng）夾持刀具的數量，對工（gōng）藝相對比較複雜、需要至少 5 把車刀才能完成的一道車削（xuē）工序，可避免被拆分（fèn）成兩道工序、安排的機床數由 1 台變成 2 台（tái）的（de）情況，減少了加工工序，節約了機床，可進一步（bù）降低（dī）工件的加（jiā）工成本。

關鍵詞: 經濟型數控車床; 刀架; 鑽孔; 鉸孔; 工序; 效率

經（jīng）濟型數控車床（chuáng）配（pèi）置的是四（sì）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，選擇90°車刀、45°車刀、螺紋（wén）車（chē）刀、圓（yuán）弧車刀（dāo）、切斷刀、鏜孔刀等中的（de）一把或多把。對單件（jiàn）生產，可在加工過程中更換刀具，但對（duì）批量生產，中途是不更換刀具（jù）的，如需要同時用到 4 把以上的刀具，就需（xū）要拆分工（gōng）序，安排到兩台機床上進行加工。

在以前的（de）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，來夾持鑽頭或鉸刀，取（qǔ）代機床尾架，對工件進（jìn）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，更主要的是能（néng）極大地降低工人的勞動強（qiáng）度，是一個有益的嚐試。但當時是針對一（yī）個柴油機上的異（yì）形孔類工件（jiàn），隻加工端麵和孔，用到了 1 把 45°車刀、1 個鑽頭（tóu）、1 把鏜（táng）孔刀、1 把鉸（jiǎo）刀，共 4 把刀具。但當工件加（jiā）工（gōng）工藝比較複雜，加工的工（gōng）序需要 5 把及以上的刀具時，采用此方法，在 1 台車床上不能（néng）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（jìn）行加工。

經濟型數（shù）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架，用（yòng）來夾（jiá）持鑽頭或鉸（jiǎo）刀，既能解決加工的效（xiào）率問題、減輕工人（rén）的勞動強度，又能擴（kuò）展刀位、節（jiē）約機床以及降低工件的加工成（chéng）本。

1 、工（gōng）件結構與工藝分析

如（rú）圖 1 所示，為一采用車（chē）削加工工序的工件，材料（liào）為 45 鋼（gāng）。由圖 1 可知，加工件為一螺紋連接套類工件，孔徑為

左端內側為一台階孔，左端外側為（wéi）一螺紋（wén），台階孔徑為 15．7 mm，深 5．5 mm; 螺紋尺寸（cùn）為 M19×1，右（yòu）端有一圓錐麵，錐度為 140°。車加工工藝為:10．數車: 車端（duān）麵、外圓，鑽孔，鏜（táng）孔，鉸孔，倒角;20．數車: 調（diào）頭，車端麵，定總長，車外圓（yuán）和螺紋，鏜台階（jiē）孔，倒角。這兩道工序都（dōu）安排在 CK6140 數控車床上進（jìn）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（dāo）具，進行（háng）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（wén）車刀（dāo），共 4 把刀具，進行車端麵、鏜孔、車外圓、車螺紋。很顯然，采用經濟型數控車床批（pī）量車削加（jiā）工時（shí），由於四方刀（dāo）架隻能裝夾 4 把刀具，加工過程中不更換裝夾刀具的話，不借助尾座鑽、鉸孔，工序 10 在 1 台車床上不（bú）能（néng）完成，要麽更改工藝，否（fǒu）則，必須采用兩台機床加工。

需要一（yī）種方法既可減輕工人鑽鏜孔加工的勞動（dòng）強度，又同時提高車削的加工效率———在一台車床上完成此道工序的所有（yǒu）加工內容，又不用到尾（wěi）座鑽鉸孔。

2 、工藝方案

經工藝分析，我們提出一個方案（àn）: 在縱拖板上加（jiā）一固定刀（dāo）架，安裝鑽（zuàn）頭，進行鑽孔，這樣，一是可以降低工人的勞動強度，二是可以將剩下的 4 把刀具全部安（ān）裝（zhuāng）到四方刀架上，解決（jué）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（de）鑽頭剛（gāng）性固定刀架，由底板5、固定座 3 和固定（dìng）螺釘 4 以及 7 組成（chéng）。底板 5 通（tōng）過固定螺釘 4 和固定座 3 連成一體，刀架通過（guò）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（wèi）( 圖中未示出（chū）) 。鑽頭 1 通過（guò）緊固螺釘 2 剛性固定到鑽頭固定（dìng）刀架上。而在四方刀架 5 上（shàng），用四方螺釘 4 將鉸刀剛性（xìng）固定刀柄 3 固定到其中（zhōng）一個刀位上（shàng），鉸刀 1 通（tōng）過固定螺釘 2 剛性固定到鉸刀剛性固定刀柄 3 上，如圖 3 所示。

為保證剛性鉸（jiǎo）刀的位置與鑽頭的位置等（děng）高重合，鑽頭固定刀（dāo）架的鑽頭安裝（zhuāng）孔和鉸刀（dāo）剛性固定刀柄的鉸刀安裝孔在零件（jiàn）加工時不加工，而在分別固定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孔和鉸刀安裝孔。這（zhè）樣可保證在鉸削（xuē）過程中，鉸刀的高度位置與鑽頭的高度位（wèi）置相一（yī）致，避免鉸刀被（bèi）引偏，造成孔一頭大、一頭小的現象（xiàng），最（zuì）終保證工件的合格率（lǜ）。

經過試製，采用安裝在縱拖板上的鑽頭（tóu）剛性固定刀架固定（dìng）鑽頭，采用安（ān）裝在四方刀架上（shàng）的鉸刀剛性固定刀柄固定（dìng）鉸刀，對工件進（jìn）行（háng）鑽、鉸孔，工件的孔徑沒有出現（xiàn）大小頭現象，尺寸完全符合圖紙技術要求。批量生產加工過程中，操作工人按常規進行工件裝夾，啟動（dòng）車削數（shù）控程序後，車刀在程序的控製下，完成各工步的加工，工人隻需注意隨時照看機（jī）床、加強工件加工尺寸的檢測。

3 、結（jié）語

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

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