提高數控機床工具錐柄質量的方法

杜寶印,杜寶銀,杜保偉（.濟寧海螺有限責任公司;　.山東泗水職業中專;　.山東泗水火神廟街電氣焊,山東　泗水　700）

提高數控機床工具錐柄質量的方法

杜寶印1,杜寶銀2,杜保偉3
（1.濟寧海螺有限責任公司;2.山東泗水職業中專;3.山東泗水火神廟街電氣焊,山東泗水273200）

摘要：數控工具刀柄系列產品是數控機床經常用的附件產品，主要用來夾持各種工具，完成車、銑、鉆、刨等機械加工，具有換刀快、定位精度高、使用范圍廣、可連續使用等特點。該產品如何適應機床加工的需要，并保證其質量顯得非常重要。由于山東天源附件有限公司生產的該系列產品，精度達不到機床本身的要求,產品不穩定、容易變形，產量、銷量不高，客戶的退貨情況經常發生，我們研發小組針對這種情況，認真研究，借鑒國內知名廠家生產經驗，設計多種方案,經過多次試制，該產品存在的質量問題得到了解決。通過客戶試用，效果較好，達到了研制、試制的目的。

關鍵詞：提高；數控機床工具錐柄；質量；方法

1　研究生產工藝，選擇合理的加工方案

目前該系列產品加工工藝為下料、粗加工外圓、鉆孔、退火、車外形、車外錐、仿形槽、熱處理、精加工外圓、精加工內孔、精修。但是在加工過程中，需要多次裝卸工件，每一次裝夾工件都存在不同的操作誤差，由于工裝產生的誤差、機床本身存在的誤差、工具刀具行程中產生的誤差形成整體誤差，直接影響工件的加工質量。為了減少誤差，提高產品加工質量，我們采用以車代磨。使機床待機時間短，上機時間增加，加工次數減少，用工時少，加工工件有效，降低生產制造成本，提高生產效率。

2　利用現有的裝備，調整加工工序，確定有效的方法

我們在粗加工采用的多軸可以循環加工的一種工裝，安裝在機床上后，保證其工裝精度，基本不產生誤差，依靠它輔助加工工件時，我們就能改變常規的加工思路，把加工的先后順序進行調整。分兩次進行試制，每次10件，結果發現，這種方法加工的產品質量提高較大，（同軸度達到0.01mm，面面平行度在0.01mm以內。內錐面和外錐面跳動在0.005mm左右）。確定這種加工方法，既能克服V型槽的尺寸不均勻又能解決因內孔和大孔不同心造成槽深度不統一的情況。

3　合理選擇、使用、維護刀具，保證加工精度

（1）選擇刀具。1）根據被加工工件的性能和特點選擇刀具。根據刀具的特點、性能和技術參數、個人的加工經驗和操作技能對被加工件的適應程度及加工工件的特點和產品質量要求選擇車刀，這樣既提高效率、質量又能減低加工成本；2）根據車刀的幾何參數、加工實效選擇刀具。根據刀具的幾何參數及加工工件對工件造成的實際影響選擇有效、實用、經濟刀具，為加工打下基礎。

（2）正確使用刀具。1）正確刃磨或者裝夾刀具。數控車床刀具應保證刀片與刀柄對機床主軸相對位置保持一定，保證刀柄具有足夠的強度、剛性及耐磨性，裝夾刀具時保證刀片與刀柄的轉位準確、裝拆方便；2）控制一定的切削量。要求安裝調整方便，斷屑及排屑性能好，切削量適當大一些，進給速度快一些。根據具體工件尺寸及平時操作經驗設置切削量，必要時可以先設置進給量小一些，隨后逐漸增加這樣的方式，尋找到適宜的切削量和進給速度。

（3）選擇適宜的切削液。選擇適宜的切削液，延長刀具的壽命。

3　確定熱處理工序的最佳技術參數，保證成品后內部

組織穩定

目前數控工具錐柄產品使用時間稍長容易變形，質量不穩定，性能指標降低，嚴重時無法使用。首先對原材料進行理化分析化驗，保證成品后內部組織穩定。了解材料內部的C、S、SI、Mn、P元素含量組成。同時利用金相實驗對材料內部組織構成進行檢查，與標準圖樣對比，判斷材料內部結構是否合格，確定熱處理工序的最佳技術參數，通過在加工中適當增加退火溫度、延長退火時間、在淬火時熔融液中添加某些介質、在不同溫度下分時間段操作。嚴格遵照淬火、退火、時效、發藍等常規技術要點。把30件粗加工完的產品，分3批進行熱處理試制，每批10件，經過不同方法（溫度、時間段、添加不同介質等形式）試制，精加工后，成品檢驗技術指標正常。經過客戶使用，反饋該類產品質量穩定。

4　現有產品與其他廠家類似產品的比較

生產的產品與以前的產品（現在仍有的企業生產類似產品）主要不同點：

（1）內圓和外圓的同軸度＜0.01mm以前＜0.02mm

（2）槽兩端面的平行度＜0.01mm以前＞0.01mm

（3）內圓對外圓的跳動＜0.005mm以前＜0.008mm

（4）槽內的兩端面對內圓的跳動＜0.005mm以前＞0.005mm

（5）內、外錐面與標準測量規的接觸面積＞90%以前＞75%

（6）工件整體硬度＞HRc60以前＞HRc50

（7）內圓、外圓的表面粗糙度約▽8

5　總結

通過加強材料進廠時的理化檢驗和金相試驗，確保進廠時的原材料合格，優化工藝加工方法，減少加工帶來的誤差，調整工序加工步驟，提升工藝裝配水平，確定熱處理合理的的技術參數和有效的加工方法，保證產品內在質量和外在質量的統一，避免因變形而產生使用周期短的現象，解決了數控工具錐柄產品的質量問題，研制出的數控工具錐柄產品具有較強的競爭力和廣闊的市場空間。

參考文獻：

[1]機械設計總論.機械設計手冊(第1卷)[K].機械工業出版社.

[2]標準化與互換性.機械設計手冊(第3卷)[K].機械工業出版社.