上刀盤存在的問題及解決方法

中鋼集團(tuán)西安重機(jī)有限公司 （陜西 710201） 王軍強(qiáng)

上刀盤是軋機(jī)碎邊剪設(shè)備上飛剪中的刀盤。刀盤的斜槽存在問題將直接影響飛剪的剪切性能。一段時(shí)間以來，針對(duì)上刀盤（見圖1）存在安裝剪刃的斜槽d角度加工不正確的問題有兩種不同的看法：一種看法是因圖樣設(shè)計(jì)有問題造成的；另一種看法是因加工方法不合適造成的。究竟是什么原因造成的呢？為了解決這個(gè)問題就必須對(duì)圖樣復(fù)審，并對(duì)機(jī)加工工藝的全過程進(jìn)行分析研究，找出其問題存在的原因，提出解決方案，保證后序的加工能夠有效地控制上刀盤的機(jī)加工質(zhì)量和安裝質(zhì)量，圓滿完成對(duì)上刀盤斜槽的加工工作。

圖 1

1. 存在的問題

上刀盤在機(jī)加工后對(duì)其進(jìn)行符合性檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)C槽和D槽的傾斜角d度數(shù)不正確。明明是按圖中傾斜角d編程加工的，為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況，是什么原因造成的呢？

2. 分析研究

筆者認(rèn)為只能從上刀盤的圖樣的審核、設(shè)備的選型、刀具的選擇、工件的就位與定位、加工基準(zhǔn)起點(diǎn)的確定和加工方法等整體機(jī)加工工藝的全過程入手，采用排除法逐項(xiàng)進(jìn)行分析研究，找出其存在問題的原因并提出解決方法。

（1）圖樣方面。由圖1可知：該圖線條清晰，視圖投影關(guān)系正確，尺寸標(biāo)注準(zhǔn)確，沒有什么不妥之處。

（2）設(shè)備的選型。采用帶回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的中型數(shù)控鏜床。能滿足用程序加工和分頭要求，沒有什么不妥之處。

（3）刀具的選擇。采用棒類立銑刀。能滿足同時(shí)端面銑和圓周銑的要求，沒有什么不妥之處。

（4）上刀盤的就位和定位。通過三塊等高墊塊將上刀盤水平置于數(shù)控鏜床的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，用百分表按上刀盤外圓找正，調(diào)節(jié)上刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)中心線與數(shù)控鏜床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)中心線同心后定位裝夾。就位和定位方法符合加工法則中規(guī)定的準(zhǔn)確要求，沒有什么不妥之處。

（5）E槽和F槽加工基準(zhǔn)起點(diǎn)的確定（見圖2）。將回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)到上刀盤孔內(nèi)鍵槽中心線與鏜床主軸平行的位置，移動(dòng)鏜床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)使鏜床主軸中心線與上刀盤孔內(nèi)鍵槽中心線重合，將鏜床主軸向上刀盤靠近，用棒銑頭端面刃在上刀盤外圓上接觸為外圓基準(zhǔn)，并記錄鏜床主軸坐標(biāo)讀數(shù)。退出鏜床主軸。將回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)角度（α+β），使F左邊與鏜床主軸中心重合，移動(dòng)工作臺(tái)使鏜床主軸中心線與F右邊線重合為起刀基準(zhǔn)并記錄坐標(biāo)讀數(shù)。基準(zhǔn)起點(diǎn)的選擇符合可操作性的要求，沒有什么不妥之處。

（6）E槽和F槽加工。按以上基準(zhǔn)點(diǎn)為起點(diǎn)，以（L/2－B）分步進(jìn)刀，按角度d為傾斜方向，采用兩軸半方式編程，用棒銑刀加工E斜槽和F斜槽及相關(guān)A和B上面；工作臺(tái)轉(zhuǎn)90°。同理加工其余相同部位。以基準(zhǔn)點(diǎn)為起點(diǎn)及上刀盤圖中基本尺寸數(shù)值為參數(shù)編程，按程序加工符合嚴(yán)密加工范疇，也沒有什么不妥之處。

圖 2

3. 問題的發(fā)現(xiàn)和解決

從以上各項(xiàng)分析過程來看，好像是條條都有道理，但是問題畢竟存在，其原因到底處在哪里呢？困惑中筆者聯(lián)想到上下刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)剪切鋼帶的工作過程，其剪切過程類似于斜齒輪副傳動(dòng)，由于斜齒輪中任何一個(gè)斜齒條在不同的位置上時(shí)，在俯視圖中投影的傾斜角度是不同的。

根據(jù)此情況，筆者通過三視圖投影原理對(duì)上刀盤圖樣進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同度數(shù)所對(duì)應(yīng)的傾斜角d是不同的。這樣上述存在的問題就找到了其產(chǎn)生的根源。解決方法：當(dāng)上刀盤按圖一位置定加工起點(diǎn)位置時(shí)，其傾斜角對(duì)應(yīng)為d。當(dāng)上刀盤按圖2位置定加工起點(diǎn)位置時(shí)，其為傾斜角對(duì)應(yīng)為d1。按上述的加工過程只需將參數(shù)d改為參數(shù)d1編程加工即可。

4. 符合性檢驗(yàn)

（1）電子測(cè)量臂檢驗(yàn)：由于數(shù)控鏜床的精度等因素對(duì)加工準(zhǔn)確度有一些影響，加工好的斜面槽是否符合設(shè)計(jì)要求，用常規(guī)方法對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)難度很大。為保證檢驗(yàn)的可靠性，本例選用精度很高的電子測(cè)量臂對(duì)各斜面槽和相隔度數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果各尺寸均達(dá)到圖樣要求。

（2）實(shí)物安裝檢驗(yàn)：通過在用戶現(xiàn)場(chǎng)對(duì)上刀盤和下刀盤及相關(guān)剪刃的安裝，手動(dòng)和空載轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)，證實(shí)上刀盤和下刀盤中的剪刃在剪切點(diǎn)處位置正確，滿足設(shè)計(jì)要求。

5. 結(jié)語

通過上述對(duì)上刀盤存在問題的分析，根據(jù)加工起點(diǎn)所處的具體位置，運(yùn)用三視圖投影原理找到了產(chǎn)生問題的根源，重新確定傾斜角d的度數(shù)。經(jīng)過重新編程、加工，到圓滿地安裝試車達(dá)到設(shè)計(jì)要求。說明了一個(gè)道理：當(dāng)遇見一個(gè)復(fù)雜的問題時(shí)不要畏懼，不要退縮，要用自己掌握的科學(xué)知識(shí)給與評(píng)判，提出符合客觀實(shí)際的方式方法給以解決。

[1] 楊叔子. 機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[2] 鄒家祥. 軋鋼機(jī)械[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2000.

[3] 車洪麒，張索輝. 非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例詳解[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[4] 葉君. 實(shí)用緊固件手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[5] 鄧小君. 機(jī)械制圖與CAD[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[6] 徐宏海. 數(shù)控機(jī)床刀具及其應(yīng)用[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.