淺談智能高效附件（CA6140機床用）的開發

朱桂林 陳佳玉

（江蘇省常州技師學院 機電工程系，江蘇 常州213032）

1 傳統車削裝置存在的缺點

1.1 安全系數低

在傳統車削加工中，操作者需要頻繁使用卡盤鑰匙，而卡盤鑰匙可以自己插在鑰匙孔中，許多操作者常常會圖省事兒，不將卡盤鑰匙及時地取出，這樣就很容易造成操作者誤開動卡盤，由于離心力的原因造成卡盤鑰匙飛出砸人，砸設備的安全隱患，容易引起非常嚴重的人身和設備事故。

1.2 工作效率低

（1）在車削過程中，工作效率低下是傳統車削裝置的又一個越來越突出的問題，由于在車加工過程中，需要經常使用刀架扳手和卡盤鑰匙，有時需要交替使用，而這兩件隨車附件又常常置于機床的同一位置，容易造成拿混淆的情況，不僅如此，而且這兩件附件存在同樣的配件——加力桿，每次使用時，均要將加力桿套在附件上使用，顯得麻煩，低效。

（2）在需要加工成批量規格不一的軸類零件時，卡盤的張開幅度需要根據被加工件的大小不停地調整，而張開量的大小卻不能直觀地在卡盤上顯示出來，操作者需要用肉眼去觀察，常常會出現偏差較大的情況，而這又大大降低了車削加工的效率。

（3）在傳統的車削對刀過程中，操作者常常使用較多的墊刀片來湊刀尖的高度，由于墊刀片間隙的緣由，在加緊力的作用下，墊刀片的總高度難以精確地控制，初調整時，在稍高或者稍低的情況下，操作者常采用增加或者減少墊刀片的方法來調節墊刀高度，造成了刀尖高度的難以精確高效地控制。

1.3 能源消耗高

1.3.1 附件之間的重復件較多

隨車附件卡盤鑰匙和刀架扳手存在同結構、 同作用的加力桿部分，設計過程中，設計師完全可以將這兩件附件進行有機融合設計，傳統車削裝置將這兩附件脫離設計，造成了能源的較大浪費。

1.3.2 墊刀片繁多

如前所述，傳統車削裝置中，墊刀片難以精確的控制刀尖高度，而且在使用的過程中，需要使用到數量較多的墊刀片，在一個刀架上，如果裝滿刀具（通常情況下是四把刀），需要的墊刀片數量將更多，這極大的增加了車削加工的工作能耗。

2 新型節能高效車削裝置的研發

作者及研發團隊針對上述傳統車削裝置存在的缺點進行了新型節能高效車削裝置的研發，具體研發情況如下。

2.1 新型隨車組合附件的研發

開發團隊研發了新型系列組合附件，該附件將傳統的卡盤鑰匙和刀架扳手進行了組合設計，新的附件不僅具有卡盤鑰匙的功效，而且還有刀架扳手的功效，優點體現在如下三個方面：

2.1.1 安全系數的提高

新的隨車附件中，作者將卡盤鑰匙和刀架扳手的套筒之間采用了彈簧嵌入式設計，使得附件在常態下處于刀架扳手的狀態，如需要操作卡盤，則需要施加合適的作用力，這就保證了附件在不施加力的情況下能夠脫離卡盤的鑰匙孔。不會造成操作者因為忘記將卡盤鑰匙拔出卡盤鑰匙孔而造成嚴重事故的發生幾率，保障了操作者和機器設備的安全。

2.1.2 能源消耗的降低

由于采用了卡盤鑰匙和刀架扳手的合二為一設計，省去了兩附件的公共重復設計，降低了能源消耗，由于車床的普及面極廣，所以這一設計意義深遠。 對整個車削裝置的普及和成本的降低起著積極的作用。

2.1.3 工作效率的提高

在車削加工中，有了新的隨車附件之后，操作者再也不會因為拿錯附件而降低工作效率， 因為將卡盤鑰匙和刀架扳手的合二為一設計，操作者很容易取出所需工具，只要適當調節附件的工作狀態即可快速完成加工準備。 大大提高了工作效率。

2.2 高效節能墊刀塊的研發

車刀刀尖的高度對車削過程有著較大的影響，在傳統的控制方法中，常常是利用多片墊刀片疊加而成，缺點大，麻煩多。 此處設計研發的高效節能墊刀片，共有三個零件組成，其中兩楔形墊鐵可以靈活調整上墊塊的水平高度，方便地控制上面方車刀刀尖的高度，操作者還可以根據車刀刀柄的幾何形狀有選擇地使用上方的三棱塊，如刀柄為圓形的，則不需要用三棱塊，如刀柄為方形的，則可以選擇三棱塊疊加在楔形鐵上方。相比傳統墊刀片而言，不僅節能，而且大大提高了工作效率和刀尖的位置精度。

2.3 可讀數值卡盤的研發

傳統的卡盤面板無任何數字顯示， 更無張開直徑的實時顯示，可讀數值卡盤的成功研發解決了卡盤張開幅度無顯示的問題，這樣就可以方便地給操作者提供實時張開量，便于操作者提高工作效率。 快速裝夾被加工零件。 進一步提高工作效率，尤其在成組技術的實施過程中，優勢更加明顯。

3 新型節能高效車削裝置進一步完善的設想

新型節能高效車削裝置的成功研發，相比傳統車削裝置，它較大的提高了系統裝置的安全性，節能性和操作的高效性。實踐證明，開發的思路和研發的過程是科學的、可行的，但，任何一個新生事物的誕生，都需要不停的完善，本裝置將繼續從進一步提高安全性、節能性和操作的高效性等多個方面來進一步完善。為傳統機床的改造之路提供科學的樣板，為機械制造投石問路。