一種加工支架用套鏜刀的設計與應用

張增渠

摘要：在機械加工中，加工刀具的結構、性能和質量以及配套的加工工藝直接影響到切削機床生產效率的高低和加工質量的好壞，進而影響到企業的生產技術水平和經濟效益。通過該加工支架用套鏜刀在生產中投入使用，改變原有加工工藝，刀具損耗大大降低，加工效率比原先工藝方法提高了一倍，廢品率大大降低，對提高企業產品加工質量和生產效率有顯著的指導意義。

關鍵詞：套鏜刀;設計;加工;應用

0 ?引言

在加工大型支架類零件時，由于需要加工的部分多在端部，且為將和軸承配合的外圓柱面結構，原先大多需要大型的車床設備進行車削加工，非加工部分造成回轉半徑較大，在車削過程中易失去動平衡，造成較大震動，嚴重影響刀具壽命，易出現尺寸公差和形位公差超差現象。如果不采取措施，將影響加工質量，甚至造成工件報廢。在車床上加工工件時，受裝夾方式和工件高速旋轉的影響，工作量大，且調整動平衡費時，嚴重影響生產效率。且加工此類零件的大型車床設備較少，配套的操作員工水平良莠不齊，招工不足，加工效率低。與后續的其它部位等加工過程中，很難保證加工的形位公差要求，帶來了較大的加工誤差，廢品率較高。通過該套鏜刀應用到加工中心設備上加工，保證了加工質量，提高了生產效率，大大降低了加工成本。

支架加工用的套鏜刀（如圖1所示）的設計提供了一種不僅結構簡單、加工效果好、質量有保證、加工效率高，而且便于員工掌握和操作的加工用套鏜刀。

1 ?支架加工用套鏜刀技術方案

支架用套鏜刀由1（7：24）錐柄，2鎖緊螺釘，3刀橋，4拉緊螺釘，5滑動槽，6調整螺釘，7平衡塊，8精密鏜頭，9限定螺釘，10車刀桿（13*13）組成。其中刀橋3與錐柄1配合在一起，由拉緊螺釘4拉緊鎖定，再由刀橋側面的鎖緊螺釘2進一步鎖定，防止刀橋相對于刀柄轉動。

粗鏜刀具調整時，安裝車刀桿10到刀橋3下端槽中，安裝刀片于車刀桿10上，以刀橋外端面為基準測量刀桿伸出長度，按照加工的支架圓柱面直徑大小調整伸出長度，鎖緊限定螺釘9;調整螺釘6，按照刀橋側面刻度和車刀桿伸出長度比例調整平衡塊7，使套鏜刀在加工過程中保持動平衡。精鏜刀調整時，調整刀橋下端槽中的精密鏜頭8，安裝刀片于精密鏜頭上，以刀橋外端面為基準測量精鏜頭伸出長度，按照加工的支架圓柱面加工量調整伸出長度，按照刀體側面刻度微調平衡塊7，使套鏜刀在加工過程中保持動平衡。粗、精鏜同時加工調整時，安裝車刀桿10到刀橋下端槽中，按照粗加工調整伸出長度;按照精鏜調整刀橋下端槽中的精密鏜頭8伸出長度，調整平衡塊7，使套鏜刀在加工過程中保持動平衡。

2 ?套鏜刀的操作使用

①將本裝置錐柄1（安裝拉釘）放置到加工中心或數控銑主軸上。刀橋3與錐柄1配合在一起，由拉緊螺釘4拉緊鎖定，再由刀橋側面的鎖緊螺釘2進一步鎖定，防止刀橋相對于刀柄轉動。

②粗加工調整：安裝車刀桿10到刀橋下端槽中，安裝刀片TCMT110204于車刀桿上，以刀橋外端面為基準測量刀桿伸出長度，按照加工的支架圓柱面粗加工直徑尺寸調整伸出長度，鎖緊限定螺釘9;調整螺釘6，按照刀橋側面刻度和車刀桿伸出長度比例調整平衡塊7。使套鏜刀在加工過程中保持動平衡?？稍诩庸ぴ嚽羞^程中按照尺寸加工測量值對刀具進行微調至要求。

③精加工調整：調整刀橋下端槽中的精密鏜頭8，安裝刀片TCGT090204于精密鏜頭上，以刀橋外端面為基準測量精鏜頭伸出長度，按照加工的支架圓柱面加工量要求調整伸出長度，按照刀體側面刻度微調平衡塊7。使套鏜刀在加工過程中保持動平衡，保證尺寸精度和表面粗糙度要求。可在加工試切過程中按照測量值對刀具進行微調至精確值。

④粗精同時加工：安裝車刀桿10到刀橋下端槽中，安裝刀片TCMT110204于車刀桿上，以刀橋外端面為基準測量刀桿伸出長度，按照加工的支架圓柱面粗加工量調整伸出長度，鎖緊限定螺釘9;調整刀橋下端槽中的精密鏜頭8，安裝刀片TCGT090204于精密鏜頭上，以刀橋外端面為基準測量精鏜頭伸出長度，按照加工的支架圓柱面精加工量調整伸出長度，調整螺釘6，按照刀橋側面刻度和車刀桿伸出長度比例調整平衡塊7。使套鏜刀在加工過程中保持動平衡，保證加工精度和粗糙度要求?？稍诩庸ぴ嚽羞^程中按照測量值對刀具進行微調至精確值。

3 ?套鏜刀裝置的特點

①該型套鏜刀的關鍵技術表現在支架端部外圓柱面的加工應用了類似車刀的加工方式，且可粗、精加工一次裝夾完成，很好的保證了外圓柱面和內孔的同軸度要求;刀具互換性好，便于快速換刀，刀具的尺寸便于調整，以減少換刀調整時間;保證了圓柱面尺寸公差和表面粗糙度的要求。相對于傳統加工方案，設計新穎。

②該型套鏜刀采用精密鏜頭，可準確調整精加工尺寸;設置45度精密定位，很好的解決了徑向切削分力與軸向切削分力對加工精度的影響。粗加工夾持的機夾刀桿可由刀體邊緣按圖紙要求尺寸靈活移動伸出長度，為精加工準確留出加工余量。設置調整平衡塊，由3D建模準確計算出了平衡塊需要調整的范圍，按照刻度靈活調整，配重裝置在相反的方向上準確地移動來補償平衡，使套鏜刀始終運行在動平衡范圍內，保證鏜刀運行平穩，不但保證加工尺寸，而且很好的保證了外圓柱面的表面粗糙度要求。相對于傳統加工方案，具有一定創新性。

③通過該套鏜刀在生產實踐中的加工中心上使用該刀具完成支架的相應加工，代替了原先需要在特殊大型車床上車削加工該圓柱面的工序加工，降低了對操作員工的技能要求，基本無廢品出現。原先在車床上加工時因為工件形狀不規則旋轉帶來的平衡性問題，震動過大使工件經常出現廢品，而采用該套鏜刀車削，使刀具旋轉，很好解決了這一平衡性問題。通過在加工過程中的檢驗，刀具損耗也大大降低，帶來了生產成本降低。原來每8小時生產60件，經常有廢品;而使用該刀具每8小時生產90件，無廢品。加工效率比原先工藝方法提高了30%，廢品率保證在了2%以內。相對于傳統加工方案，實用性強。

通過生產過程的檢驗，該刀具裝置的使用真正達到了降低成本、節約能耗、縮短時間、提高效率的目的，具有很高的創新價值和實際應用價值。該裝置在生產中的投入使用，降低了對工人技術水平的要求，帶來了加工質量和生產效率的提高，證明了它的推廣前景廣闊，通過在加工過程中的檢驗，刀具損耗也大大降低，使得生產成本大大降低。

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