提高數(shù)控車床鉆孔效率的一種方法

1、提高數(shù)控車床鉆孔效率的一種方法中職二年級數(shù)控 包麗芳摘要：針對目前數(shù)控車床利用尾座鉆孔時需手動鉆孔，生產(chǎn)效率及孔的尺寸精度不高這一特點，本文介紹一種能實現(xiàn)數(shù)控車床自動鉆孔的夾具，進(jìn)一步提高數(shù)控車床的自動化功能，既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量又提高了生產(chǎn)效率。 關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 自動鉆孔 夾具一、引言數(shù)控車床是由普通車床發(fā)展而來的，工作方式是按照輸入的零件加工程序運行工作的。零件的加工程序中，包括刀具和工件的相對運動軌跡、主軸的啟停、主軸轉(zhuǎn)數(shù)、吃刀深度、走刀量、刀具的自動更換以及冷卻液的開關(guān)等都是由機(jī)床自動控制的，相對普通車床來說，各方面的工作效率大大提高了，但在數(shù)控車床上鉆孔，仍然是在車床尾座上安裝鉆頭，

2、通過轉(zhuǎn)動尾座手輪進(jìn)行鉆孔的，與普通車床沒什么區(qū)別，體現(xiàn)不了數(shù)控車床自動化程度高的特點?，F(xiàn)擬設(shè)計一套夾具，夾在刀架刀位上，再將鉆頭安裝在夾具上，并用防滑裝置固定鉆頭,利用刀架的自動進(jìn)給功能去實現(xiàn)自動鉆孔，提高鉆孔效率和精度，從而體現(xiàn)數(shù)控機(jī)床自動化程度高的特點。二、刀架尺寸分析： 通過對GSK980TD數(shù)控車床的刀架尺寸測量，得出尺寸如圖1所示，并且車床的裝刀高度為22，為四刀位刀架。圖1三、要設(shè)計的夾具分析：設(shè)計原理：該夾具共有兩件組成，分別叫鉆夾座及防滑裝置，尺寸如圖2、圖3所示。由于數(shù)控車床尾座本身不能作自動進(jìn)給運動，數(shù)控車床能自動進(jìn)給的部分是刀架，因而要使鉆頭實現(xiàn)自動進(jìn)給，可借助數(shù)控車床本

3、身自有的四工位刀架的其中一個刀位， 像安裝刀具一樣直接安裝鉆夾、鉆頭的夾具鉆夾座，以便縱、橫伺服電機(jī)運動時帶動作自動進(jìn)給；同時要保證鉆頭在加工時不能打滑，又要求在另一刀位安裝防滑裝置夾住鉆頭或鉆套的扁尾座，從而要求鉆夾套的長度比錐鉆套或鉆頭尾座短，以便露出扁尾座，讓防滑裝置在加工時可以夾住扁尾座。我們設(shè)計鉆夾座鉆套的套錐為莫氏3號錐度，一般來說，莫氏錐度大的錐柄鉆頭直徑也大，鉆孔時增加刀架受力，而夾具裝在刀架上時只是三向受力，沒有像鉆頭裝在尾座時全方位受力，而且受力均勻，因而選用莫氏3號錐度，而且裝夾的鉆頭直徑最好小于20，以防受力不均影響鉆削。我們設(shè)計夾具的目的是讓夾具夾住鉆頭，從而讓鉆頭能

4、安全、順利地自動鉆孔，這就要求夾具在裝上鉆頭時位置要與車床中心線一致，根據(jù)刀架與莫氏3號錐度的尺寸要求，設(shè)計夾住鉆頭的鉆夾套（圖2）的基座總高為30 mm，C面到中心線的距離為20 mm，比車床的中心高度低2mm，便于每臺車床中心高的調(diào)節(jié)（由經(jīng)驗可知，同一型號的車床的中心高度會有微差）；而要保證鉆頭在鉆削過程中不打滑的防滑裝置的尺寸如下（圖3）。圖2 鉆夾座圖3 防滑裝置四、夾具的制作：鉆夾座由錐孔套及基座兩部分組成，防滑裝置是單件體。根據(jù)現(xiàn)有材料及設(shè)備，材料選用45號鋼，先用銑床將鉆夾座基座及防滑裝置加工到合格尺寸，如圖4所示為基座，防滑裝置可參考圖3，再在車床上加工錐套成莫氏3號錐度，如圖

5、5所示，再將錐套及基座焊接成圖2所示，并用砂輪機(jī)打磨焊接部分光滑。圖4圖5五、夾具的安裝使用及拆卸 根據(jù)目前使用較多的數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點，現(xiàn)以廣州機(jī)床廠生產(chǎn)的 GSK980TD數(shù)控車床的使用安裝為例。GSK980TD數(shù)控車床采用四工位自動轉(zhuǎn)位刀架，鉆夾座及防滑裝置在刀臺上的安裝與刀具的安裝相同，通過螺釘壓緊即可。方法如下：將制作好的鉆夾座安放在刀架的其中一個刀位，裝入莫氏3號錐度的鉆頭，并加裝墊片以保證鉆頭中心與車床中心等高，即B平面與刀架A平面要絕對平直，這樣，已保證鉆頭軸線與車床主軸軸線在豎直面內(nèi)的平行，如不放心，可用百分表對夾具進(jìn)行水平找正。再將防滑裝置垂直裝在另一刀位上,鉆頭的扁尾

6、要裝進(jìn)防滑裝置的缺口里，防止在鉆孔過程中鉆頭打滑，如圖6所示。圖6鉆夾座及防滑裝置在刀臺上安裝后，先將刀架退到安全位置，尾座裝中心鉆，高速鉆一個中心孔，以便鉆頭鉆孔時快速定位到工件中心點處，鉆頭與車床工件的位置可通過對刀并輸數(shù)值進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)予以確定，進(jìn)給速度可由數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序?qū)崿F(xiàn)自動控制，加工出來的孔無論質(zhì)量、生產(chǎn)效率都比用手轉(zhuǎn)動手輪鉆孔明顯提高，特別是相對于批量生產(chǎn)的孔，更是在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度。由于鉆夾套總長比莫氏3號錐柄短，不用時，可先拆防滑裝置，再拆鉆頭，在工作臺上輕觸鉆頭扁尾座部分，則鉆頭或鉆夾頭就很容易從鉆夾座卸下，最后拆鉆夾套即可。六、自動鉆孔的應(yīng)用 如

7、圖7所示為一柱塞，原鉆孔工序為：圖7柱塞工序1：棒料夾于車床主軸卡盤上；車削零件左端全部尺寸達(dá)要求；切斷，保證長度30.7mm,留余量0.3mm。 工序2：工件調(diào)頭以25.5mm臺肩左端面定位夾于車床主軸卡盤上；車右端面保證長度30.7mm。 工序3：手動鉆孔9.4mm，深為16.6 mm(鉆頭端部磨成9.4 mm的球面)。 工序4：仍以25.5 mm臺肩左端面定位；用內(nèi)孔車刀鏜內(nèi)孔全部尺寸達(dá)要求；換外圓車刀車削17.6 mm直徑達(dá)要求。 為了批量生產(chǎn)，需要對工件進(jìn)行批量手動鉆孔，然后進(jìn)行工序4，這就增加了工件裝夾次數(shù)，降低了生產(chǎn)效率且加工精度難以保證。工藝改進(jìn)后工序 工序1：與原工序1相同。

8、 工序2：定位與改進(jìn)前相同。用外圓車刀車右端面并保證長度尺寸；同一把車刀車17.6 mm直徑；工序3：尾座裝中心鉆，手動高速鉆一中心孔，為自動鉆孔定位。工序4：換鉆頭鉆9.4mm孔，深16.6 mm；換內(nèi)孔車刀鏜內(nèi)孔全部尺寸。 從改進(jìn)前、后的工序安排可見，工序一樣多，改進(jìn)后的工序中雖然多了鉆中心孔這一工序以便于定位，但將工件原來的3、4道工序合為一道工序，減少了一次工件的裝夾工作。原來3、4三道工序用時4min，合為一道工序后用時2.5min，節(jié)約了1.5min，而且鉆孔的深度尺寸得以保證，質(zhì)量穩(wěn)定，在很大程度上減輕了操作者的勞動強(qiáng)度。七、結(jié)束語運用此夾具，不但能完成鉆孔的自動加工，而且還可與通過更換刀具在車床上完成不同直徑的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔的自動進(jìn)給合并為一道工序，大大提高了生產(chǎn)效率；不用時也可迅速將夾具從刀臺上取下，不影響其它刀具的安裝，體現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床自動化高