◆薛鐸
四川航天職業技術學院實訓教學部在對外協作中,往往會遇到在板料上加工孔的情況,這些孔的位置精度要求較低,尺寸精度也要求不高,如配電箱穿線孔、預制擋板過孔、設備減輕孔等。對薄板批量大的零件常常采用模具沖孔,但對單件、小批量生產,或在10 mm左右的厚板料上加工孔,采用模具加工、數控銑床或其他加工方法,都顯得笨拙,并且成本較高,加工時間太長,效率較低,效益較差。后來帶著機械設計與制造專業學生深入生產實訓現場,發動學生開動腦筋、廣泛開拓思維、大膽嘗試一切辦法,積極改進加工工藝,完善、調整工藝路線,充分發揮和利用閑置設備,有機整合設備利用率。
實訓教學部有5臺¢40的搖臂鉆床,有多臺¢20~¢25的立式鉆床,還有若干臺式鉆床,這些設備平時閑置沒用。將車床上加工平面槽的方法用在鉆床上,通過集思廣益、大膽嘗試,設計了一種板料锪孔刀具,在鉆床上锪孔。如圖1所示,凡薄板料孔大于刀架柄20 mm以上的孔、10 mm左右的厚板料孔大于ф60 mm的孔都能加工。此刀具適用面廣,操作方便、效率極高,并能保證孔的位置精度。
圖1是刀具結構示意圖,由圖可知,刀具由刀架、車床平面車槽刀片(或普通切刀)、刀片固定板、定位頂尖、墊圈、螺母六部分組成。安裝時將車床切槽刀片2插入刀片固定板3(圖2)長方孔內,然后把刀片固定板3用螺母6緊固在刀架1上,把定位頂尖裝入刀架頂尖孔內,將刀架裝入鉆床上,即可加工零件。刀架上有尺寸刻線,可以借助刻線調節加工零件孔徑尺寸,刀架柄可根據使用鉆床安裝孔的種類設計成莫氏錐柄或直柄;螺母起刀片固定調節作用,松開螺母可以調節切刀片的高度和加工零件孔徑尺寸;定位頂尖上要加工消氣槽,裝卸要輕松、方便,頂尖只起定位作用,定位后取下頂尖;對于薄板零件也可安裝鉆頭定位,可設計一個左螺紋套,將鉆頭牢固焊在左旋螺紋套上,如圖3所示,刀架頂尖安裝孔要加工成左旋螺紋,將焊有鉆頭的左旋螺紋套牢固連接在刀架上即可。當鉆頭損壞時能方便地更換,也不會損壞刀架。

圖1 刀具裝配示意圖

圖2 刀片固定板

圖3 鉆頭
對于3 mm以下薄板料,用普通車床切槽刀片即可,若加工10 mm左右的厚板,必須用車床平面車槽刀片。如圖4所示,在加工孔時,刀片左側一個刀尖相當于車床上車內孔,另一個右側的刀尖,相當于車床上車外圓。所以,為了防止平面車槽刀的副后面與孔壁相碰,平面車槽刀的左側副后面必須按加工孔的圓弧大小刃磨成弧形R,并帶有一定的后角,如圖4所示。

圖4 車床平面切槽刀
在板料上加工大圓孔時,先在板料上找孔中心,使定位頂尖或鉆頭對準中心,再借助刀架刻線調整兩切刀片的回轉半徑。調整時,對薄板料兩切刀片的回轉半徑和所加工孔半徑相同,對10 mm左右的厚板料,兩切刀片的回轉半徑應錯開1 mm左右,這樣加工時更加輕快。切刀片在調整時應使切刀片比頂尖或鉆頭高2~3 mm(頂尖或鉆頭好起預先定位作用),固定板料,即可加工出所需的圓孔。
此刀具制造成本較低,加工產品時操作簡單,加工輕快,加工范圍廣,能保證孔的尺寸精度,因此,特別適合單件和小批生產。
在生產實踐中,學生在教師的帶領下能開動腦筋想辦法,親自通過技術革新,改進加工工藝,不但學到了許多生產實際經驗,還解決了生產中的實際問題,從而提高了學生生產實踐的熱情和積極性,為今后學生走出學院邁入社會打下了良好的基礎。同時使學生認識到,在大量高科技設備面市的今天,不能全依賴高新設備,對一些簡單、低精度的零件,好設備并不一定好用,而是應該根據實際情況合理選用現有設備,要以降低加工成本、縮短加工工藝路線、減少加工時間為宗旨,通過簡單辦法解決生產實際中的問題,達到好的效果。