摘 要:普通臥式鏜床不但能加工各種復(fù)雜箱體,滿足高精度孔系要求,而且銑削的能力也比較強,通過制作銑刀的快換連接附件,更能充分發(fā)揮鏜床的復(fù)合加工能力。
關(guān)鍵詞:錐度定位;鎖緊;銑刀快換聯(lián)接; 提高精度
由于鏜床本身具有很高的幾何精度,在鏜床上可以進行鉆削、鏜削、銑削等加工。具有工序集中的優(yōu)點,能更好的保證工件的質(zhì)量。所以,一次裝夾,完成各個不同工序的復(fù)合加工是保證質(zhì)量提高效率的發(fā)展趨勢。利用好在鏜床上進行銑削加工,可充分發(fā)揮鏜床的綜合加工優(yōu)勢。其中,加工各種鍵槽及階梯臺是鏜床常用的功能。實現(xiàn)各種銑削刀
具與主軸高精度的快換,是提高效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。
1 、現(xiàn)存問題
在實際工作中,鏜床經(jīng)常加工帶有鍵槽及階梯臺類的零件,這就需要銑削刀具。不同規(guī)格的銑削刀具使用過程中,要有各種不同的連接刀柄,連接刀柄種類繁多,需要完全具備才能滿足各種銑刀的連接要求。通常,刀柄的制作,基本上是由企業(yè)生產(chǎn)車間一線職工根據(jù)經(jīng)驗自己制作的方肩銑刀(或鍵槽銑刀)與主軸連接。具體方式是方肩銑刀與制
作的過渡刀柄錐面定位配合,并采用螺栓拉力鎖緊銑刀,然后,整體再與莫氏刀柄的一端內(nèi)螺紋連接。但制作的精度嚴(yán)重影響銑刀的使用壽命,同時,因為組合后的件數(shù)多,使用的基準(zhǔn)多,使用一段時間后,定位精度明顯下降,影響銑刀的精度和使用壽命,并且更換銑刀較為繁瑣,故效率不高。
2 、功能分析及改進方案
2.1 功能分析
首先,對比分析不同型號的莫氏錐柄鉆頭通過不同莫氏的錐套與主軸連接,切削時的主要作用力是軸向力。而銑刀通過不同莫氏的錐套與主軸連接,切削時的主要作用力是徑向力,雖然與鉆頭一樣定位精度有保證,但是銑刀缺少反向拉力,受到徑向力作用后會產(chǎn)生松動。因此,需要解決拉力問題及鎖緊問題,才能達(dá)到使用目的。
其次,通過對使用功能進行分析,主要從減少定位基準(zhǔn)方面著手,以莫氏錐面定位,并對后面的拉力鎖緊等幾個方式改進。
同時,借鑒鏜床莫氏錐度連接定位精度高的優(yōu)點和銑床刀具成系列能快換的優(yōu)點。
最后,通過連接套或變徑套與刀具錐度錐面連接,再制作刀柄拉桿及雙頭螺栓連接與刀柄尾部螺栓孔聯(lián)接,調(diào)整安裝位置,最后通過定位銷定位達(dá)到使用目的。
2.2 設(shè)計思路及使用方法
設(shè)計思路是首先用一個莫氏 4/6 的變徑套筒,將錐柄端頭車掉,可以用螺栓使刀具和錐套拉緊。螺栓的另一頭與類似錐柄的方鐵連接,在方鐵上鉆一個銷子孔。銷子孔最好用鏜床主軸定位槽配做,這樣螺栓連接銑刀通過錐套定位,鏜床定位槽固定一個錐銷軸,使整個刀具連接并鎖緊在鏜床主軸上。因為銑刀刀柄基本都是2~4 號莫氏錐柄,錐度稍面定位好,工作穩(wěn)定,因此,利用T611 鏜床主軸內(nèi)徑莫氏6 號和現(xiàn)成的各種變徑套筒改制即可。使用方法:見圖1,先將刀具插入莫氏變徑套件4,雙頭連接螺栓件3 與刀具刀柄尾部螺栓孔連接鎖緊刀具,并通過刀柄拉桿件2 調(diào)整與鏜床主軸件1 定位距離,最后在鏜床主軸外面嵌入定位錐銷件5 固定刀柄拉桿,就可以進行正常切削。經(jīng)過不斷的試制改進后,制作了簡便、快速、定位精度高,連接精度能保證,拉緊力強,又能實現(xiàn)快換的方肩銑刀連接裝置。
圖1 刀具與刀柄聯(lián)接示意圖
3、 使用過程中存在的問題及解決辦法
1)隨著工作過程中工件的公稱尺寸變化、不同直徑的刀具錐柄也發(fā)生變化,這樣必須制作2~4號連接柄,更換不同變徑套內(nèi)徑錐柄,制作工具增加。
解決辦法:轉(zhuǎn)換設(shè)計思路制作,利用莫氏4 號標(biāo)準(zhǔn)錐度錐套,錐套外徑4 號內(nèi)徑3 號及外徑4 號內(nèi)徑2 號兩種,將尾部切除(預(yù)留螺栓孔),作為變徑套件,根據(jù)刀具錐柄更換2~4 號錐柄錐套,這樣解決了重復(fù)制作多件輔助裝置。
2)使用過程中,不同規(guī)格刀具,刀柄尾部拉緊螺紋也不同,每次使用不同的刀具必須更換不同的件2,致使制作工具增加,更換不便,更換刀具時間延長。
解決辦法:見表1,制作雙頭螺栓,其中一頭與件2 刀柄拉桿連接通用M12 螺紋,另一頭根據(jù)刀具連接螺紋需要制作M10~M16 螺栓,這樣當(dāng)?shù)毒咦兓瘯r只需要更換雙頭螺栓就可以了,而且還可調(diào)整刀具裝夾位置。
表1 刀具快換螺紋對照參數(shù)表
3)工具材質(zhì)的選擇及加工精度,直接影響使用壽命、定位精度及互換性。
工具材質(zhì)選用40Cr,表面淬火硬度HRC40~45處理,錐度稍面在數(shù)控機床加工。便于達(dá)到設(shè)計要求的互換性及定位精度。
4 、裝置使用效果
經(jīng)過長時間的生產(chǎn)使用,此裝置通過錐度連接,定位精度徑向跳動達(dá)到±0.05mm,切削過程中穩(wěn)定性可靠。見圖2。主要具備以下特點:
1)軸向定位精度穩(wěn)定,裝夾刀具快速便捷;
2)提高了刀具定位精度及使用壽命;
3)提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率;
4)降低刀具采購成本。
圖2 快換刀具螺紋控制參數(shù)效果圖
5 、結(jié)論
以上方肩銑刀可變徑快換連接方式,經(jīng)過實際生產(chǎn)過程的檢驗,完全達(dá)到設(shè)計要求,切削平穩(wěn),且制作成本低、簡單,適用各種鏜床型號,具有推廣價值。
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