机床内孔刀具标准化夹具

liyunhe · 发表于 2021-5-31 16:03:01

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机床内孔刀具标准化夹具

设备维修中心一厂修复车间苏金龙

  近年来，公司在装备制造加大投资力度，购买了大量的数控机床，使加工制造自动化。数控车床作为最重要的组成部分，由于机床的特点，内孔刀具在安装后，刀尖无法到达工件圆心，直径方向限位，导致相当一部分加工件无法加工。数控车床内孔加工刀具包括镗孔刀、内切槽刀、内螺纹刀、U钻等，每种刀具都有不同的规格型号。一直以来在使用时，为了使刀尖和工件圆心等高，根据每种规格刀具垫不同厚度的垫片，使之与工件圆心等高，在垫垫片时无法准确的保证高度、操作繁琐；并且在刀架上安装刀柄时，不能准确地保证刀杆与主轴轴线平行，如图1所示。这种加工使用方式，影响加工质量，加剧了刀具磨损、降低了刀具使用寿命，操作麻烦，工人技术水平要求高，生产效率低。

图1 刀具使用安装图

图2 刀具使用安装图

根据加工时的要求，机床特点以及内腔刀具规格型号的规律，设计制作这组成套标准化夹具。该夹具主要由一套变径夹套（见图3）与夹具壳体（见图4）组成。虽然内腔加工刀具种类多，但其规格只有ф32mm、ф25mm、ф20mm、ф16mm、ф10mm五种类型，根据此规律制作出一套变径夹套。该夹套外圆前端都为ф50*5mm定位台阶，后面部分是ф39.98mm外圆，外圆上有两处ф14mm的过孔，用以通过M12压紧螺栓，内孔分别对应刀具的五种规格，和刀具采用间隙配合如图2所示。夹具壳体右侧是25*25mm正方形，左侧中心处是ф40.00mm内孔，正方形上表面与中心内孔等高，壳体上方有2处M12螺丝孔，使用时起到压紧刀具的作用如图4所示。

图3 成套变径夹套

图4  成套夹具壳体

使用时，先把成套夹具壳体右侧25*25mm方安装固定在刀架上，由于数控车床标准刀架规格也为25*25mm，此时壳体也稳定安装在刀架上；松开壳体上方两处螺丝，使其螺丝底部不要伸出到壳体内孔上壁，选择需要的规格刀具，安装于相对应的变径夹套内，然后把变径夹套和刀具安装于壳体内（注意夹套外圆有孔的地方水平朝上），让夹套台阶紧贴壳体端面，调整好刀具伸出夹具长度，最后依次拧紧壳体上方2处螺栓，使刀具固定在夹具中。由于壳体内孔中心与主轴中心等高，所以固定的刀具也与主轴中心等高，刀具处于夹具的中心处，增加了刀具的强度和稳定性。使用效果如图5所示。

图5 使用夹具刀具安装图

  该成套夹具改变了一直以来费时费力加工的方法，实现了机床内腔刀具标准化使用。其创新特点有：①易于保证工件加工质量，批量生产时，明显降低生产成本；②使用夹具后，缩短辅助时间，从而大大提高劳动生产率；③使用夹具装夹刀具方便、省力、安全，扩大了机床功能，实现“一机多用”。
增加刀具寿命，降低刀具使用成本，缩短了加工时间，加工效率提高近一倍，保证加工工件质量，大大降低了不合格率。

该成套夹具的设计制作是一项新技术，其优点显而易见，现场使用效果非常良好。现已不但在数控车床上使用，更推广使用在普通车床上，希望未来将在维修中心各厂、甚至公司集团得到良好的推广使用。