■ 石橫特鋼集團(tuán)有限公司 (山東肥城 271612) 吳德寶
在數(shù)控軋輥車床上車削型鋼軋輥孔型時(shí),為提高效率,盡量采用較大直徑刀片來(lái)加工,受編程時(shí)刀具半徑補(bǔ)償作用的影響,軋輥孔型部分尖角尺寸及小R圓?。ㄖ行托弯撝兄福糝5mm的圓弧)位置存在切削殘留現(xiàn)象(見圖1)。
這些切削殘留的存在,是不符合圖樣加工要求的,通常在精車孔型后更換數(shù)控尖刀片或小直徑圓刀片,利用專門的清根程序,車掉這些切削殘留。
國(guó)內(nèi)大部分?jǐn)?shù)控軋輥無(wú)自動(dòng)對(duì)刀儀,只能采取人工試切的方法對(duì)刀,稍有不慎,對(duì)刀時(shí)會(huì)劃傷已加工孔型表面或在孔型過(guò)渡位置產(chǎn)生臺(tái)階,影響軋輥加工質(zhì)量,導(dǎo)致軋材表面質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生。這種加工方法,編程復(fù)雜,除加工孔型所需主程序外,清根時(shí)還需多次調(diào)用清根程序,找正對(duì)刀時(shí)間長(zhǎng),加工精度無(wú)法得到有效保證。
針對(duì)這種現(xiàn)狀,我們成立攻關(guān)小組,經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),成功解決了這一難題。我們采取分步加工的方法:利用數(shù)控軋輥車床加工出孔型基本輪廓尺寸,然后借鑒成型車刀加工法,制作專門的清根刀來(lái)加工尖角或小R圓弧部位。為保證清根時(shí)加工精度,成型刀具由線切割機(jī)床割出,同時(shí)制作出刀具對(duì)中樣板。
加工時(shí),將樣板卡在軋輥基準(zhǔn)面上,移動(dòng)機(jī)床刀架,將清根刀靠在找正樣板上,隨后撤走樣板,根據(jù)機(jī)床上數(shù)顯刻度值,沿機(jī)床X軸慢慢移動(dòng)清根刀進(jìn)行切削(見圖2)。
在清根刀具接近軋輥理論尺寸位置時(shí),注意觀察表面是否平滑,否則應(yīng)輕輕微移動(dòng)Z軸,減小加工臺(tái)階現(xiàn)象的出現(xiàn),同時(shí)防止清根刀劃傷已加工表面。通常,2~5min便可完成一處尖角或R弧的清根工作。
圖1 數(shù)控加工時(shí)切削殘留
圖2 清切刀具清根加工
(1)焊(粘)接式清根刀。根據(jù)成型車刀的制作方法,我們首先制作了整體式清根成型刀具。在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn),存在以下問(wèn)題:刀桿外形尺寸50mm×50mm×350mm,因質(zhì)量大,刀片磨鈍后修磨困難;一旦刀片損壞,只能整體報(bào)廢,制作成本高;硬質(zhì)合金刀片焊接后硬度降低、崩刃及開裂現(xiàn)象嚴(yán)重。
針對(duì)這種現(xiàn)狀,我們對(duì)該刀具制作工藝進(jìn)一步優(yōu)化。首先,將由整體式刀具改為分體式刀具。該刀具由支撐刀桿、可換小刀桿兩部組成,支撐刀桿上可以安裝任意尺寸的小刀桿。在不同孔型需要清根時(shí),只需更換對(duì)應(yīng)尺寸的小刀桿即可。其次,針對(duì)焊接后合金刀片不耐用的現(xiàn)狀,采用粘接方式,將合金刀片用特殊膠水粘在小刀桿上,同時(shí)用螺釘固定。采用這種方式,刀具壽命提高3倍以上(見圖3)。
(2)機(jī)夾式清根刀。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控機(jī)夾刀具,通用性強(qiáng),更換刀片簡(jiǎn)單、方便。因此,我們又逐步制作出非標(biāo)機(jī)夾式清根刀(見圖4)。
首先,按照相同類型或尺寸相近的清根孔型制作出機(jī)夾式刀桿,要求清根刀桿上具有相同的定位槽,以滿足不同尺寸的清根刀片。其次,優(yōu)化設(shè)計(jì)清根刀片,其切削尺寸按孔型制作,定位尺寸按刀桿定位槽制定統(tǒng)一尺寸,以減少配對(duì)清根刀桿的數(shù)量;同時(shí),刀片上打上待加工孔型及配用刀桿標(biāo)識(shí)。使用時(shí),首先根據(jù)孔型選用刀片及刀桿,兩者裝配后,用找正樣板找正,便可進(jìn)行清根切削工作。
圖3 分體式清切刀具的組成
圖4 機(jī)夾式清切刀具的組成