鉆銑中心的實用性改造

■徐州中材裝備重型機械有限公司 （江蘇 221131） 李洪翠

鉆銑中心的實用性改造

■徐州中材裝備重型機械有限公司 （江蘇 221131） 李洪翠

摘要：本文介紹了新進設備ZHK5150型鉆銑中心，成為我公司篦冷機專業化生產中一種關鍵零件的一道主要工序的專用設備，成功快速投產所需的前期技術及所需改進工作。

隨著我公司篦冷機專業化制造程度的深入，再加上逐年增加的產量，為提高企業競爭力，每件零件的關鍵工序以及加工量大的工序都采取了專機或者類似專機的生產模式。三角架為篦冷機主要件，每件三角架有24個小螺紋孔，需要鉆孔、攻螺紋與倒角，為此公司進了一臺適宜于中小型零件的孔系鉆、鏜及平面銑削輕型加工的ZHK5150型數控鉆銑中心，為了將該機床盡快投入生產，根據要加工的三角架端面螺紋孔的情況，需對該機床進行適當改造。

1. 設計工裝

為便于準確定位，裝夾方便快捷，特設計了三角架定位、裝夾工裝如圖1所示，一次可裝夾2件三角架，單面一次可鉆24個孔，完成2件加工后更換工件。

其結構與功能如下所述：

（1）削扁銷加圓柱銷的準確定位，裝夾方便，更換工件非常快捷。

（2）兩邊4槽可將工裝固定在鉆銑中心的T形工作臺上。

（3）中間兩孔安裝T形螺栓用來固定壓板，以對三角架進行壓緊。

（4）工裝表面采用銑加工，要求表面粗糙度值為1.6μm，表面平整，定位準確。

2. 選用刀具

根據三角架雙端面需加工的24個螺紋孔，需要使用4把刀，分別用來鉆定位孔、鉆底孔、孔口倒角和攻螺紋。數控鉆銑中心ZHK5150刀庫容量為12把，選刀方式任意，換刀時間為8s，鉆攻篦冷機三角架端面孔，所需刀具選型如附表所示。

圖1

刀具選型表

3. 編制程序

Sinumerik 808 D 使用DIN66217 標準坐標系統，該系統符合國際標準，從而確保了機床與坐標程序之間的兼容性。該坐標系統的主要功能是用來確保每個進給軸中計算刀具長度和刀具半徑的正確性。根據三角架需要加工的螺紋孔排布工藝路線，確定機床原點及編程原點（見圖2），根據本機程序語言編制加工程序，以下是三角架鉆孔的程序片段，只是鉆定位孔過程，其他的只要重復程序，換取對應的刀具即可。程序安排為防止鉆頭打擺，先鉆定位孔，然后用φ12mm的鉆頭鉆底孔，換φ18mm的刀倒角，倒角完成后，換M12絲錐攻螺紋，換刀采用任意取刀方式，在刀具干活時自動開啟切削液進行冷卻，在3點定位完成后，找到三角架鉆孔程序，按程序執行三角架鉆孔過程：

N20TSD1M6

N30M3S300F 60 M8

N40M C A L LC Y C L E 82 （30.00000，0.00000，1.500000，-2.00000，1.00000）

N50ANF

N60HOLES2 （0.00000，0.00000，35，135，90，4）

N70HOLES2 （264，0，35，135，90.00000，4）

N80HOLES2 （382，0，35，135，90.00000，4）

N90HOLES2 （514，268，35，-45，90.00000，4）

N100HOLES2 （250，268，35，-45，90.00000，4）

N110HOLES2 （132，268，35，-45，90.00000，4）

N120END

圖2

4. 工藝過程

使用該機床后，操作變得相當簡單，操作人員首件檢查工裝有無放平松動，將工件上的切屑用氣槍吹干凈，啟用小行車將工件裝夾在專用工裝上，一次裝夾2件，然后啟動程序，由于程序設計時是以三角架一角大圓圓心為工件零點（見圖3），操作人員通過手動確定3點P1、P2和P3定圓心。找圓心時，采用鉆頭輕觸三角架大圓內壁后確認，記錄為P1，在相距大約120°的位置再輕觸一次，記錄為P2，以相同的原理再輕觸一次，記錄為P3，完成后，系統自動確認大圓中心，即確定加工基準，其余小孔按設定程序依次完成，如果中心沒有找正，單面兩件24個小孔均會整體偏移，影響后期裝配。圓心即是編程原點，其余各點相對位置，都采取絕對坐標，啟動程序后，自動操作。結束后使用專用氣槍吹掉切屑，反復循環操作。更換工件時，一定要將工作臺及工裝上的切屑用專用氣槍吹干凈，確認定位準確，重新開始新一輪程序。在程序設計時，考慮到使刀具行程最短，根據兩件兩排的三角架孔，采用了J形的走刀路線，節省了加工的時間。

圖3

5. 結語

經過工程技術人員與車間操作人員合作后，很快啟用了該機床，使本臺設備成為篦冷機專業化生產的新添設備，投入了生產，緩解了生產的壓力，提高了工件的制作水平及效率，使公司在業主認可本公司的產品時又添加一個籌碼。此鉆銑中心為數控系統，程序編好以后，可以反復循環操作，不會遺漏，效率及質量極高。此鉆銑中心，體積不大，價格合理，西門子數控系統在此起到專機的作用，又比專機功能強。

收稿日期：（20150421）