楊小梅
數(shù)控機(jī)床是一種高技術(shù)、高精度、高效率的現(xiàn)代化加工設(shè)備,其應(yīng)用越來(lái)越普遍。其中,數(shù)控車床在加工領(lǐng)域中占有非常重要的地位。很多數(shù)控加工企業(yè)中,工人師傅都碰到過(guò)這樣的問(wèn)題。問(wèn)題一,數(shù)控刀具安裝時(shí),為了使刀尖和工件軸線等高,刀具的高低需要通過(guò)墊鐵反復(fù)調(diào)整,這樣會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間,怎樣才能縮短調(diào)整時(shí)間并提高其加工效率?問(wèn)題二,很多經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床可以完成工件外輪廓和內(nèi)輪廓的自動(dòng)加工,但是鉆孔操作只能手動(dòng)完成,導(dǎo)致鉆孔精度差,影響最終工件精度,數(shù)控車床如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鉆孔加工?如何解決以上兩個(gè)問(wèn)題,提高機(jī)床的加工效率和加工精度,這就是本文主要的探討內(nèi)容。
一、數(shù)控車床刀具安裝和調(diào)整
(一)數(shù)控車刀安裝要求
在各類金屬切削機(jī)床中,數(shù)控車床是應(yīng)用最廣泛的一類,約占機(jī)床總數(shù)的50%。數(shù)控車床既可用車刀對(duì)工件進(jìn)行車削加工,又可用鉆頭、鉸刀、絲錐和滾花刀進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋和滾花等操作。在企業(yè)廣泛被采用的,大部分為臥式數(shù)控車床。
依據(jù)《車削加工通用工藝守則》(JB/T9168.2-1998)關(guān)于數(shù)控車刀的裝夾要求如下:
1.車刀刀桿伸出刀架不宜太長(zhǎng),一般長(zhǎng)度不應(yīng)超出刀桿高度的1.5倍(車孔、槽等除外)。2.車刀刀桿中心線應(yīng)與走刀方向垂直或平行;3.車刀刀尖一般應(yīng)與工件軸線等高。
(二)數(shù)控車刀安裝問(wèn)題
數(shù)控車床在加工過(guò)程中,刀尖安裝高度對(duì)曲面的形狀、尺寸精度有很大影響,在加工形狀、尺寸精度均較高的回轉(zhuǎn)曲面時(shí),必須考慮刀尖安裝高度對(duì)形狀、尺寸精度產(chǎn)生的影響。因此,在車削零件時(shí),一般要求車刀刀尖安裝高度與零件的回轉(zhuǎn)中心一致。但在實(shí)際操作中,無(wú)法完全使車刀刀尖安裝高度與零件的回轉(zhuǎn)中心一致,是一定存在誤差的。
大多數(shù)墊鐵都是有操作人員從不同厚度的鋼板上剪切下來(lái)的,這些墊鐵尺寸、規(guī)格、材質(zhì)均不同,墊鐵在擰緊刀架螺栓后會(huì)發(fā)生變形,影響加工精度。其次,在對(duì)刀尖高度進(jìn)行調(diào)整時(shí),需要反復(fù)的增減墊鐵,然后與主軸中心高進(jìn)行對(duì)比。同時(shí)墊鐵之間間隙較大,調(diào)整困難,很難做到“剛剛好”,即使調(diào)整好了,但是浪費(fèi)了大量時(shí)間和精力,其誤差依然很大。
(三)提高數(shù)控車刀安裝效率的解決辦法
要解決數(shù)控車刀安裝調(diào)整問(wèn)題,就需要制作標(biāo)準(zhǔn)墊鐵。根據(jù)刀架及刀具的規(guī)格,將相應(yīng)的墊鐵進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)號(hào)。
假設(shè)把型號(hào)為SCGCR/L1212H06的90度外圓車刀安裝到型號(hào)為CK6140數(shù)控車床上,該車床的刀架規(guī)格25X25,那么我們就要制作規(guī)格為兩種墊鐵。第一種車端面、車圓錐面、車螺紋、車成形面的加工需求,車刀刀尖一般應(yīng)與工件軸線等高。使用鋼板墊鐵,將墊鐵尺寸設(shè)為長(zhǎng)X寬X高=82X12X13MM,然后將墊鐵進(jìn)行表面熱處理,增加其表面硬度,并對(duì)其進(jìn)行研磨,保證和刀具刀柄下表面有較大的接觸面積,這樣直接將此墊鐵放在該刀具下面,就不需要進(jìn)行調(diào)整,直接夾緊后就可以進(jìn)行加工。第二種適應(yīng)粗車外圓、精車孔加工,要求刀尖一般應(yīng)比工件軸線稍高,那么可以將墊鐵厚度增加0.5MM即可,即該墊鐵的尺寸為長(zhǎng)X寬X高=82X12X13.5MM。
二、數(shù)控車床如何實(shí)現(xiàn)鉆孔的自動(dòng)加工
(一)數(shù)控車床鉆孔問(wèn)題
數(shù)控機(jī)床是按照輸入的加工程序自動(dòng)運(yùn)行工作的。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床由普通車床發(fā)展而來(lái),在經(jīng)濟(jì)型數(shù)車上鉆孔,與在普通車床上鉆孔并無(wú)兩樣,仍然依靠在車床尾座上安裝鉆頭,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)尾座手輪進(jìn)行鉆孔。因尾座沒有自動(dòng)進(jìn)給功能,依靠手動(dòng)縱向進(jìn)給,則操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低,精度不易保證。
(二)數(shù)控車床自動(dòng)鉆孔的解決辦法
如何在經(jīng)濟(jì)性數(shù)控車床上實(shí)現(xiàn)鉆孔的自動(dòng)加工?數(shù)控車床是通過(guò)控制刀架的位移,實(shí)現(xiàn)對(duì)切削加工的而控制,只要將鉆孔刀具合理的安裝到四方刀架上,自然能實(shí)現(xiàn)孔的自動(dòng)加工。
所以就需要制作標(biāo)準(zhǔn)鉆套(2015年申請(qǐng)為實(shí)用性新型專利—一種數(shù)控機(jī)床的刀具夾持裝置)。按照麻花鉆的鉆柄分類,可將麻花鉆分為直柄鉆頭和錐柄鉆頭。直柄鉆頭直徑于ψ13.0mm以下,皆采用直柄。錐柄鉆頭柄為錐度狀,一般其錐度均采用莫氏錐度。
因此,依據(jù)錐柄的尺寸規(guī)格,制作與之相配合的錐套,以保證麻花鉆能安裝到四方刀架中。實(shí)現(xiàn)用指令來(lái)控制零件的鉆孔加工,不再需要操作人員手搖進(jìn)行鉆孔,大大提高了生產(chǎn)效率和加工的精度。
綜上所述,制作標(biāo)準(zhǔn)墊鐵,可以大大縮減數(shù)控刀具的調(diào)整時(shí)間。制作標(biāo)準(zhǔn)鉆套,不但能完成鉆孔的自動(dòng)加工,而且可通過(guò)更換刀具完成不同直徑的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔的自動(dòng)進(jìn)給,不用時(shí)也可迅速將鉆夾座從刀臺(tái)上取下,不影響其它刀具的安裝,在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上完成了標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控車床的工作。
(作者單位:酒泉工貿(mào)中等專業(yè)學(xué)校)