軸套內孔及止口加工組合刀具裝置優化設計

摘要：現有工藝技術在加工含有內止口的工件時，要反復多次換刀調整才能加工至尺寸要求，工作效率非常低。為了提高工作效率，降低制造加工成本，特設計了《內止口加工專用鏜刀》，此新技術提供了一種不用調整的專機及加工工藝槽的組合刀具裝置，而此能將軸套內孔及止口加工至圖紙要求。

關鍵詞：軸套；內孔加工；止口加工

1.技術領域概況

目前碼頭、礦山、化工、電力等行業散貨吞吐、轉運能力要求不斷提升，散狀物料轉運輸送設備堆取料機的設計能力隨之不斷提高，目前單位時間堆取料能力已達萬噸或以上，設備朝著大型和超大型方向發展，其大構件外形尺寸往往超出常用設備的加工能力，加工困難甚至無法進行加工，給生產造成很大的負面影響。針對這些問題我們設計了不同形式的專機，可以解決各類大型結構件的加工問題。但是受專機本身的功能局限性的影響，在加工含有內止口的工件時，要反復多次換刀調整才能加工至尺寸要求，工作效率非常低。為了提高工作效率，降低制造加工成本，特設計了《內止口加工專用鏜刀》，該鏜刀通過特殊的機構能將刀具調至小于軸套外端孔徑，刀具到達加工位置后在特殊的機構帶動下自動擴張切削至加工尺寸，具備自動定位、自動鎖緊、自動退刀等功能。

2.現有技術分析

現有技術步驟：

2.1.加工階梯孔中的最小孔至圖設計尺寸，見圖一。

2.2.按順序由小到大依次加工其余各孔至尺寸，見圖二。

2.3.移動調整專機，使專機主軸與工件孔產生一個偏心距，專機定位加工工藝槽，見圖三。以及局部放大圖，見圖三a。

2.4.移動專機，校正專機主軸與工件孔同軸，刀尖對正工藝槽，調整刀尖尺寸至圖紙尺寸，專機定位加工內止口至尺寸。見圖四。

因軸套孔的內止口大于各階梯孔直徑，所以在加工內止口前在內止口合適位置加工一個偏心工藝槽（月牙槽），作為裝夾鏜刀和進刀工藝空間，偏心距根據止口的尺寸確定。通過調整專機主軸與階梯孔偏心距，可以加工出偏心工藝槽。工藝槽加工完畢后專機復位，重新校正專機主軸與軸套孔同軸，利用工藝槽裝鏜刀加工內止口至尺寸。

3.現有技術缺點

由于此類軸套的內止口大于階梯（軸孔）孔徑，加工內止口時如果不事先在內止口合適位置處加工出一個進刀槽，就無法裝夾刀具和進刀。內止口通常處于軸套（階梯）孔的中間，刀具裝夾、校對及工序間檢測十分困難，需要進行多次切削、檢測、對刀再切削等工序才能達到要求，工作效率十分低，對超作者要求高。除加工中需要較長的校、對刀時間外，專機還要進行二次移動三次定位，專機移位需要行車、起重工的配合，校正和定位過程還要采用精緯儀、水平儀、內徑百分表等設備和工卡量具，使加工成本大幅度的增加。

4.新技術

新技術提供一種不用調整專機及加工工藝槽，而能將軸套內孔及止口加工至圖紙要求的組合刀具裝置。其要點是在將刀桿上裝夾刀座的部位設計成偏心槽輪機構，槽輪偏心距設計為0～10mm，也可根據止口的要求設定，刀座上設計能夠調整并與槽輪自鎖的定位。

工作原理：刀桿安裝刀座的位置與刀桿設計成偏心，從零位當刀座繞偏心相對轉動時鏜刀向外伸長，從零位到180度伸展最大。零位是偏心的起始位，當定位銷鎖定在這個位置時，刀座與刀桿是鎖定狀態，可進行階梯孔加工。零位到預定偏心處用定位銷調節。根據圖紙所上標注的止口尺寸，通過旋轉刀座調整鏜刀達到加工尺寸，確定刀座相對旋轉停止位置，然后設定好定位銷鎖定位置。

加工時回旋刀座到偏心軸零位（此鏜刀縮至最小長度），刀桿與主軸一起伸到止口加工位置，旋轉刀座使鏜刀尖與軸套內孔表面接觸，預緊刀座壓蓋啟動專機進行切削，在切屑阻力的作用下，刀座與刀桿產生相對轉動，鏜刀相對刀桿向外伸長，逐步切入軸套中，當定位銷到達槽輪自鎖位置后刀座與刀桿停止相對轉動（此時即刀尖旋轉直徑達到預設的切削直徑），刀盤與刀座合成一體轉動，鏜刀開始作徑向切削，然后進行軸向進給切削至全部止口的切削。

5.本新技術與現有的技術相比，優點如下：

5.1.原有加工復雜，操作難度大，對超作人員技術等級要求高，使用該刀具加工簡化了操作要求，對超作者技能等級要求降低。

5.2.受零件空間限制，原來加工中很多刀尖在工藝槽內很難調整，而此鏜刀能自動調整刀尖伸長，到位后鎖定，退刀反轉是刀尖自動縮回。

5.3.減少了加工工藝槽及專機調整的工藝步驟，降低了大部分的非加工工作時間，從而大幅度的提升了加工效率，降低了生產成本。原設備加工鏜削一個止口，需要增加加工工藝槽工序，為此專機需要重新調整校正兩次，增加調整專機和切削時間4～6小時，專機調校需要10噸行車1臺，行車工、起重工、鉗工各1名。采用此組合鏜刀后可以省略上述各項工作，使產品的生產效率得到提高，成本大幅下降。

參考文獻：

[1]萬秀峰. 軸套內孔加工工藝改進[J]. 金屬加工（冷加工） ，2009（16）