時(shí)代集團(tuán)公司  (北京100085)  張永權(quán)

  我單位經(jīng)常使用的一零件手柄，材料為LY12。以前由臥式車床加工，由于數(shù)量的增加現(xiàn)改為數(shù)控車床加工，我部門使用的數(shù)控車床為濟(jì)南第一機(jī)床廠生產(chǎn)的CK6125經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，平床身，立式4工位電動(dòng)刀架。系統(tǒng)為FANUC POWER MATE O。

    下面對(duì)手柄零件的加工工藝、刀具設(shè)計(jì)，．進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

    由于數(shù)控車床使用的是立式4工位刀架，一次只能裝4把刀，而加工圖l的零件至少需要6把刀，分別為外圓刀、中心鉆、鉆頭、鏜孔刀、鉸刀和切斷刀。如果用手動(dòng)尾座鉆中心孔，然后手動(dòng)麻花鉆鉆孔，最后再手動(dòng)鉸孔，電動(dòng)刀架上裝3把刀分別為外圓刀、鏜孔刀和切斷刀這樣可以完成手柄的加工。但是效率卻很低，因?yàn)橛刑嗟娜斯⑴c。

    我們的目標(biāo)是一次裝夾由數(shù)控車床實(shí)現(xiàn)車、鉆、鉸、鏜和切斷的加工。要想實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成手柄的加工，就需要將6把刀縮減為4把刀加工完成。

  1．加工路線和刀具設(shè)計(jì)

  加工路線如圖2。

  經(jīng)過(guò)分析我們將外圓刀和切斷刀合并為一把刀，鉆孔刀和中心鉆合并為一把刀，這樣6把刀便縮減為4把刀了。外圓刀和切斷刀合并為一把刀的形狀如圖3所示。

圖3所示的刀的材料為高速鋼，刃寬為5mm，分為左右兩個(gè)切削單元，左切削單元A相當(dāng)于一把外圓刀，用于工件端面和外圓的車削，車刀角度分別為主偏角為920，副偏角為15。，車圓錐面時(shí)防止刀的副后刀面與工件表面發(fā)生干涉，同時(shí)在前刀面上開(kāi)一條小的卷屑槽增大前角，使切削輕快，在副切削刃磨有0.2mm的修光刃。右切削單元B相當(dāng)于一把切斷刀和一把右偏刀用于切斷，同時(shí)車削左端面。車刀主偏角為IOo，副偏角為30。左、右切削單元之間有一過(guò)渡圓弧，圓弧作用是在切斷時(shí)使得手柄先切下來(lái)，在手柄的左端面．卜．不產(chǎn)生大的毛刺。示意圖如圖4：B為圓弧部分形成的材料區(qū)域，在切斷時(shí)手柄先切下，后面的材料區(qū)隨之再切除。   

中心鉆和孔頭合并為一把刀的刀具設(shè)計(jì)思路是根據(jù)倪志福鉆頭的原理設(shè)計(jì)的，也就是我們所說(shuō)的群鉆。在加工過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)群鉆在鉆鋁合金等有色金屬時(shí)，定心效果良好。在不鉆中心{孔時(shí)直接用群鉆鉆孔，也可鉆出同軸度相當(dāng)好的孔。為了進(jìn)一步增強(qiáng)群鉆的定心效果我們用硬質(zhì)合金鉆頭取代了普通高速鋼鉆頭，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)效果良好。圖5是我們所用群鉆的示意圖。我們所用的群鉆就是通常所用的鋁合金群鉆，材質(zhì)由高速鋼改為了硬質(zhì)合金。。

  2．工裝

  要想實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床自動(dòng)鉆孔，得設(shè)計(jì)一個(gè)裝夾鉆頭的工裝。設(shè)計(jì)思路是將一銑好的四方刀體，夾在刀架上并進(jìn)行找正。將鉆頭裝夾在三爪自定心卡盤上，移動(dòng)刀架向刀體上鉆孔，然后再鉸孔，這樣便保證了三爪的中心和刀體孔中心的同軸度要求。然后在刀體的側(cè)面孔的中心線上鉆兩個(gè)M8的螺紋底孔，并攻上螺紋。做一心軸使得心軸與刀體的孔是過(guò)渡配合，在心軸的一頭上車一錐柄與B14鉆夾頭相連，然后將心軸裝進(jìn)刀體的孔里，通過(guò)側(cè)面的兩個(gè)M8的螺釘進(jìn)行定位鎖緊。最后將鉆頭裝進(jìn)鉆夾頭上便可以鉆孔了。夾具的結(jié)構(gòu)和示意圖見(jiàn)圖6。

    此鉆孑L工裝可多次重復(fù)使用，而且可更換不同規(guī)格的鉆頭，更換非常方便。安裝時(shí)必須找正，否則鉆出的孔會(huì)有錐孔的現(xiàn)象。

    此工裝適用范圍：鉆中心孔、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等，

    由于我單位使用的車床為FANUC - MATE 0系統(tǒng)，沒(méi)有環(huán)循功能( G71、G72、G73)和鉆孔循環(huán)功能( G74)，因此為了更好的配合此工裝鉆孔、鉸孔。我們編制了一套鉆孔宏程序。

    注：#6為每次鉆孔的深度，用K進(jìn)行指令。撐18為距離上一加工位置的空行程距離，用R進(jìn)行指令。

#9為鉆孔的進(jìn)給量，用F進(jìn)行指令。#20為鉆頭快速退出后暫停時(shí)間主要用于清理切屑和對(duì)鉆頭進(jìn)行冷卻，用T進(jìn)行指令。