常志雄

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CKA6163型數(shù)控車床內(nèi)孔切槽刀的改造

常志雄

摘要介紹了CKA6163型數(shù)控車床內(nèi)孔切槽刀的改造方法及使用效果。關(guān)鍵詞數(shù)控車床；切槽刀；改造

0引言

隨著液壓支架維修數(shù)量的不斷加大，液壓支架的種類也在不斷增多，在加工大型支架的立柱導(dǎo)向套內(nèi)孔槽時，受到切槽刀寬度及長度的限制。一些槽深超過13 mm、寬度超過3.5 mm的內(nèi)孔槽，根本無法進(jìn)刀。而實際生產(chǎn)中，許多零件的內(nèi)孔槽深甚至達(dá)到25 mm到30 mm，因此本該一個工序就可以完成的工序，需要分解為幾個步驟進(jìn)行，既浪費時間，又增加了勞動強(qiáng)度。為了解決這一問題，改進(jìn)了現(xiàn)有的CKA6163型數(shù)控車床內(nèi)孔切槽刀。

1內(nèi)孔切槽刀現(xiàn)狀及存在的問題

CKA6163型數(shù)控車床自行配備的切槽刀加工范圍為寬度3.5 mm、深度13 mm，形狀如圖1所示。

圖1 CKA6163型數(shù)控車床內(nèi)孔切槽刀

但在實際工件加工過程中，往往出現(xiàn)槽深大于13 mm的情況，比如加工ZZ10000型大采高液壓支架立柱中的導(dǎo)向套，其槽深就達(dá)25 mm（見圖2）。

圖2立柱導(dǎo)向套示意

如圖2所示，零件所需切槽深度為H，而實際受到刀具切槽有效深度的限制，最大切槽深度僅為h，無法達(dá)到加工尺寸要求。如果強(qiáng)行使用此刀具進(jìn)行切槽，刀桿就會極限向工件靠近，高速旋轉(zhuǎn)的工件極可能將刀具嚴(yán)重?fù)p壞，甚至造成人身事故。普通零件加工只需在數(shù)控車床上輸入加工程序就可以一次成型，但是加工深槽類的零件，受到切槽這一道工序的制約，就無法一次成型，需要在部分工序完成后，再次裝夾到普通車床上進(jìn)行專門的切槽工序，然后再轉(zhuǎn)到數(shù)控車床上完成剩余工序，時間上造成不必要的浪費，其對比如下：

一般零件加工過程，數(shù)控車床：毛坯→成品零件（一道工序）

切深槽類零件加工過程：

數(shù)控車床：毛坯→半成品→普通車床：切槽→數(shù)控車床→成品零件（四道工序）

2內(nèi)孔切槽刀的改造

為了解決這一生產(chǎn)中的難題，經(jīng)過分析CKA6163型車床的刀臺結(jié)構(gòu)、刀具的裝夾方式及其裝夾尺寸極限，統(tǒng)計了所有切槽類零件的尺寸構(gòu)成，分析其共同特點及范圍，經(jīng)過不斷嘗試，改進(jìn)并且設(shè)計了具有多功能的切槽刀具，成功解決了CKA6163型數(shù)控車床切內(nèi)孔槽的問題。

2.1刀具材料的選擇

過去公司加工的零件材質(zhì)以45#鋼、40Cr、27SiMn居多，其機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度在58 kg/mm2～100 kg/mm2之間。此次設(shè)計選擇優(yōu)質(zhì)高速工具

（W18Cr4V）作為切槽刀的磨制材料，此類鋼切削抗拉強(qiáng)度在85 kg/mm2～130 kg/mm2的鋼件，它的優(yōu)點是強(qiáng)度和韌性配合好，可磨性好，可用普通砂輪機(jī)磨削成想要的形狀，力泰公司現(xiàn)有車床大多選用此種鋼材作為磨制車刀材料。

2.2刀具外形的設(shè)計改進(jìn)

圖3刀具外形示意

如圖3，根據(jù)槽寬B，槽深L可選取與工件對應(yīng)的尺寸，加工成系列切槽刀，前角磨至20°，主后角磨至7°～8°，副后角磨至3°～5°。改造后的刀具相比CKA6130數(shù)控車床自配的切刀，切槽寬度B從3.5 mm～16.5 mm，槽深L從12 mm～25 mm，有效地擴(kuò)展了加工范圍，保證一次裝夾就可完成零件的加工，避免工件來回裝夾時帶來的時間浪費,改造后的刀具還可以加工工件內(nèi)螺紋，實現(xiàn)了一刀多用。

2.3刀桿及裝夾方式的改進(jìn)

為了保證切槽刀在加工使用過程中的穩(wěn)定性，在刀桿和刀具裝夾上進(jìn)行了大膽改良。一是增大刀桿與刀具接觸面，使其穩(wěn)定性增加，二是刀頭通過端面和徑向兩種方式固定（如圖4所示），這樣可以根據(jù)加工工件的孔徑和深度的不同選擇不同的鎖緊方式進(jìn)行固定。也就說如果徑向螺栓由于受到零件孔徑的限制影響切槽深度，只需要拆下徑向螺栓，旋緊端面壓緊螺栓即可；若被加工件需要切的內(nèi)槽靠近工件固定夾緊的一端，端面螺栓固定會影響刀具正常的切削進(jìn)改，此時就可以用徑向壓緊螺栓來固定刀頭，而不致影響正常加工。

圖4刀具端面、徑向壓緊固定

3刀具改進(jìn)后的使用情況

表1刀具改進(jìn)前后對比

經(jīng)過改進(jìn)后的切槽刀，使用方便，切削效果良好，所有工件經(jīng)電腦程序輸入后一次加工成型，極大節(jié)約了成本，而且由于避免了二次裝夾帶來的基準(zhǔn)面錯位，使加工出的零件尺寸精度得到有效保證。系列切槽刀的完善為加工不同規(guī)格的內(nèi)孔槽提供了硬件保障，也為擴(kuò)大生產(chǎn)范圍提供了有力的支持。

4結(jié)語

改進(jìn)后的切槽刀經(jīng)過一年的使用，使用效果良好，平均一個導(dǎo)向套加工時間可以節(jié)省2工時，全廠一年維修支架1 500架左右，可節(jié)省工時費為1 500 架×4根/架×2時×30元/時=36萬元。

切槽刀的改造解決了力泰公司立柱導(dǎo)向套切內(nèi)孔槽的問題，減少了人員、設(shè)備的投入，從而提高了生產(chǎn)效率和工時利用率，可以在其他數(shù)控車床上推廣使用。

常志雄，男，1987年2月出生，2010年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，現(xiàn)在大同煤礦集團(tuán)公司機(jī)電裝備力泰公司工作，助理工程師。

Transformation of Inner Hole Slotting Knife of CKA6163 CNC Lathe

Chang Zhixiong

Abstract：The paper introduces transformation method and applying effect of inner hole slotting knife of CKA6163 CNC lathe.

Key words：CNC lathe; slotting knife; transformation

收稿日期：2015-12-11

作者簡介

中圖分類號TG519.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼B

文章編號1000-4866 (2016) 01-0026-02