CK6180機(jī)床組合刀夾設(shè)計(jì)

■ 北方華安工業(yè)集團(tuán)有限公司 （黑龍江齊齊哈爾 161006） 薛志馨 劉立杰

我分廠是生產(chǎn)特種彈機(jī)加工廠，具有年產(chǎn)量10萬件的生產(chǎn)能力。在某零件生產(chǎn)過程中采用管料收口后，精車熱處理前工藝中編制了粗車頭弧工序，目的是消除收口后頭弧與內(nèi)腔的壁厚差，以及熱處理過程中均勻受熱，達(dá)到硬度統(tǒng)一，為精加工做準(zhǔn)備。

該工序使用設(shè)備型號(hào)為CK6180，加工部位如圖1所示，該設(shè)備是國產(chǎn)方刀臺(tái)，加工時(shí)在刀臺(tái)上分別安裝兩把刀，1號(hào)刀加工端面及內(nèi)孔，2號(hào)刀加工外弧形，由于兩把刀頻繁轉(zhuǎn)換從而導(dǎo)致刀架定位銷磨損，因此故障率高，平均兩天需停產(chǎn)維修一次，且造成維修人員的高強(qiáng)度勞動(dòng)。兩把刀加工時(shí)自動(dòng)換刀和重新確定運(yùn)行行程時(shí)間也較長，對加工效率造成了很大的影響，直接或間接降低生產(chǎn)率影響其他單位生產(chǎn)進(jìn)度。

1. 技術(shù)原理

通過分析，從刀夾的設(shè)計(jì)及加工程序的處理等方面去解決問題。

自制刀夾（見圖2）將PCLNR2525M12車端面及內(nèi)孔刀具與DCKNL2525M12車外弧形刀具裝夾在一起，形成一個(gè)組合刀具（見圖3），以A、B兩個(gè)刀的刀尖分別為兩個(gè)獨(dú)立刀位點(diǎn)，該組合刀具每把機(jī)夾刀桿都有一組螺釘單獨(dú)夾緊，不會(huì)出現(xiàn)個(gè)別刀具位移現(xiàn)象，這樣兩個(gè)刀尖的相對位置是固定的，刀具就可設(shè)兩組刀補(bǔ)（T0101、T0102）各取自用互不影響。這樣改進(jìn)后的一把組合刀具既能完成端面、內(nèi)孔的加工又能完成外弧形的加工，加工過程中無需換刀位，刀臺(tái)自然也無需轉(zhuǎn)動(dòng)，解決了刀臺(tái)由于頻繁轉(zhuǎn)動(dòng)換刀造成的刀架經(jīng)常出現(xiàn)故障的問題，也提高了產(chǎn)品質(zhì)量與加工效率。

另外，因B刀的刀桿選用的型號(hào)為DCKNL2525M12，刀柄的主偏角為75°，所以可以使用CNMG120412（見圖4）刀片的不經(jīng)常使用的兩個(gè)100°角刀尖進(jìn)行切削。這樣當(dāng)A刀使用的80°角刀尖磨損后，可將A刀上的刀片裝夾到B刀上使用剩余的兩個(gè)100°角的刀尖，這樣做不僅能最大化利用刀片所有刀尖，同時(shí)也大大的降低了刀具成本。

2. 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）設(shè)計(jì)能將兩把獨(dú)立的刀具變?yōu)橐话呀M合刀具的刀夾（見圖2）。自制刀夾能將兩個(gè)獨(dú)立刀桿同時(shí)裝夾在一個(gè)刀位上并且刀夾的尺寸（7+0.1+0mm）彌補(bǔ)了兩個(gè)獨(dú)立刀桿與刀臺(tái)的高度差，保證刀具在加工時(shí)的中心高度，并達(dá)到無需旋轉(zhuǎn)刀臺(tái)就能完成零部件的加工。

圖 1

圖 2

圖 3

圖 4

（2）程序編制時(shí)分別將A、B兩把刀的刀尖為獨(dú)立的刀位點(diǎn)設(shè)置兩組刀補(bǔ)。

（3）用CNMG120412不常用的100°刀尖 加工外弧形，充分利用廢舊刀片降低刀具成本。

3. 經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益

通過改用組合刀具加工后很好的解決了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床批量加工中存在的刀架由于頻繁換刀造成刀架經(jīng)常出現(xiàn)故障的問題。原有的加工方法，加工時(shí)間為7min，改進(jìn)后的加工時(shí)間為4min，加工效率提高，班產(chǎn)由80件提高至120件。同時(shí)縮短了停產(chǎn)維修、調(diào)試機(jī)床及刀具自動(dòng)換刀空運(yùn)行行程的時(shí)間，并由原來的1萬件生產(chǎn)任務(wù)用時(shí)50天完成縮短至用時(shí)35天完成，節(jié)省15天。15天內(nèi)的節(jié)省數(shù)控機(jī)床所需的風(fēng)、水、電等能源消耗若干元。

選用的兩款刀桿PCLNR2525 M12車端面及內(nèi)孔與DCKNL2525 M12車外弧形，使用的刀片均為80°刀片（每塊刀片110.6元）并且8個(gè)刀尖全部可以利用上，相當(dāng)于兩把刀桿使用一個(gè)刀片，節(jié)約了刀具的使用成本55.3元/片，刀具使用成本降低了一半，以某1萬件零件為例可由原來的300刀片降為150刀片，節(jié)約資金16 590元。

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[1] 趙炳幀，商宏謨，辛節(jié)之.現(xiàn)代刀具設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2014.