中置型車刀的對(duì)刀輔具設(shè)計(jì)

劉 瑩，邢愛國(guó)，徐有峰，熊慧君

(1.南京康尼科技實(shí)業(yè)有限公司，江蘇 南京 210038)

(2.南京工程學(xué)院，江蘇 南京 211167)

中置型車刀的對(duì)刀輔具設(shè)計(jì)

劉 瑩1，邢愛國(guó)1，徐有峰2，熊慧君1

(1.南京康尼科技實(shí)業(yè)有限公司，江蘇 南京 210038)

(2.南京工程學(xué)院，江蘇 南京 211167)

為降低數(shù)控車床對(duì)刀過程中存在的誤差，在分析誤差存在的原因后，設(shè)計(jì)完成了中置型車刀的對(duì)刀輔具。該輔具在實(shí)際生產(chǎn)中，可降低人為因素引起的對(duì)刀誤差，有助于提高零件的加工精度。

汽車零部件；中置型車刀對(duì)刀輔具；對(duì)刀精度

近年來隨著汽車制造業(yè)的快速發(fā)展，汽車零部件產(chǎn)品的加工不但要求產(chǎn)量加大，而且要求加工精度也不斷的提高。目前在汽車零部件生產(chǎn)過程中，數(shù)控車削加工雖然能夠滿足精度要求，甚至可以滿足“以車帶磨”，即用車削加工代替磨削加工，用以提高零件的生產(chǎn)效率,但是零件的對(duì)刀誤差卻直接影響零件的加工精度。因此在大批量汽車零部件生產(chǎn)過程中，通過設(shè)計(jì)使用中置型車刀的對(duì)刀輔具，減少人為因素引起的對(duì)刀誤差，從加工源頭上提高零部件的加工精度，就成為企業(yè)保證產(chǎn)品質(zhì)量、滿足市場(chǎng)需求、贏得顧客滿意的重要手段。

1 中置型車刀的對(duì)刀輔具設(shè)計(jì)

在數(shù)控車外圓仿形車削中經(jīng)常用到中置型外圓車刀(俗稱尖頭刀)，如圖1所示。當(dāng)圖中φ30的軸頸相對(duì)于工件端面有較高要求的尺寸精度時(shí)，尖頭刀的對(duì)刀精度就顯得至關(guān)重要。

對(duì)刀方法1：采用試切法。首先用外圓車刀精車工件端面和外圓，測(cè)量工件尺寸后在機(jī)床中輸入相關(guān)參數(shù)，這樣外圓車刀就對(duì)好了。再將圖1中尖頭刀移至工件端面處，用目測(cè)法設(shè)定Z向?qū)Φ秴?shù)，對(duì)刀位置設(shè)置如圖2所示。

工件首件試切結(jié)束后,根據(jù)測(cè)量結(jié)果，設(shè)定尖頭刀的Z向刀具補(bǔ)償。此種對(duì)刀方法簡(jiǎn)單直接，易于操作，但對(duì)刀精度低，特別是做試制件時(shí)，由于目測(cè)存在誤差導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢率較高。

對(duì)刀方法2：采用對(duì)刀樣板。將對(duì)刀樣板靠近工件端面，讓刀尖進(jìn)入到樣板V型槽內(nèi)，緩慢移動(dòng)Z向進(jìn)給，當(dāng)?shù)都馀cV型槽兩邊間隙一致時(shí)，設(shè)定參數(shù)完成對(duì)刀。此種對(duì)刀方法精度比方法1的精度高，但操作較為復(fù)雜，特別是在刀尖接近樣板V型槽時(shí)，由于Z軸移動(dòng)的速度較快，使刀尖易撞壞而且也不利于人身安全。

綜合以上兩種對(duì)刀方法，通過設(shè)計(jì)小組的不斷探討研究，設(shè)計(jì)出中置型車刀對(duì)刀輔具(簡(jiǎn)稱對(duì)刀塊)，如圖3所示，既保證了對(duì)刀的精度，又提高了對(duì)刀的效率。

2 使用中置型車刀對(duì)刀輔具注意事項(xiàng)

a.參與切削的車刀桿最好選用好的品牌，用以保證刀片的安裝精度，刀片選用G級(jí)精度等級(jí)，這樣刀片的重復(fù)定位精度較高，易于保證對(duì)刀精度。

b.在測(cè)繪刀片時(shí)最好選用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，力求對(duì)刀塊的加工精度達(dá)到刀片的精度要求。

c.對(duì)刀塊的材質(zhì)建議采用硬質(zhì)合金,并且圓頭部位要研磨，提高耐磨性。

d.加工條件許可的情況下，建議將對(duì)刀塊φ4mm的圓頭改成球頭，將線接觸改為點(diǎn)接觸，如此對(duì)刀精度會(huì)更高。

3 中置型車刀對(duì)刀輔具應(yīng)用效果

以南京康尼科技實(shí)業(yè)有限公司使用的型號(hào)為MVVNN-2020K16的中尖外圓車刀為例，它安裝的是VNMG160404型可轉(zhuǎn)位刀片，刀片厚度4.9mm,刀尖角35°,刀尖半徑0.4mm,螺釘安裝孔直徑3.8mm。其中可轉(zhuǎn)位機(jī)夾刀片已經(jīng)被標(biāo)準(zhǔn)化(ISO3364-1985帶圓孔的硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片)批量生產(chǎn)，并以其安裝方便、重復(fù)定位精度高等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于汽車零部件生產(chǎn)中，個(gè)別知名品牌可轉(zhuǎn)位車刀片的重復(fù)定位精度甚至控制在0.02mm以內(nèi)。

利用這一特點(diǎn)設(shè)計(jì)的中置型車刀對(duì)刀輔具，其工作原理如下：首先測(cè)繪所使用刀片(VNMG160404機(jī)夾外圓車刀片)的外形尺寸(如圖3中刀尖角35°和刀尖到螺釘安裝孔距14.9mm，以及螺釘安裝孔直徑3.8mm)，都是依據(jù)刀片的實(shí)測(cè)尺寸設(shè)定，目的就是保證對(duì)刀塊的重復(fù)定位精度。將刀片的下半截刀尖半徑0.4mm改成φ4mm的圓頭,并將圓頭連接處適當(dāng)修正防止干涉(注意圓頭連接處長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)，防止由于加工精度不達(dá)標(biāo)，造成誤差放大，建議等于刀片長(zhǎng)度)。將對(duì)刀塊安裝在車刀桿上，移動(dòng)Z軸在對(duì)刀塊圓頭與對(duì)刀儀探頭接觸后設(shè)定好Z向參數(shù)，將對(duì)刀塊拆下，換上所用刀片。在車刀桿不拆卸情況下，將刀具Z向補(bǔ)償向內(nèi)偏置一個(gè)圓頭半徑(以實(shí)測(cè)為準(zhǔn))，這樣尖頭刀的Z向零點(diǎn)就設(shè)定好了。刀片的對(duì)刀精度一般能控制在0.03mm以內(nèi)，如圖4所示。如果沒有對(duì)刀儀，將對(duì)刀塊圓頭接近精車后的工件Z向端面用塞尺或塊規(guī)測(cè)量也可。

4 結(jié)束語

實(shí)踐證明，中置型車刀對(duì)刀輔具適用于任何數(shù)控車床對(duì)刀過程，能有效提高零件的加工精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。如果做進(jìn)一步的改型，還可以應(yīng)用到螺紋刀、中置型內(nèi)孔鏜刀的對(duì)刀過程中。

The design of cutting tool adjusting built-in device

LIU Ying1, XING Aiguo1, XU Youfeng2, XIONG Huijun1

(1.Nanjing Kangni Technology Industry Co., Ltd., Jiangsu Nanjing, 210038, China)

(2.Nanjing Institute of Technology, Jiangsu Nanjing, 211167, China)

In order to reduce the error existing in the tool adjustment process of numerical control lathe, it analyzes the errors factors and reason, designs the assist device for tool adjustment. This device can reduce the tool adjustment error caused by the human factors, improve the processing precision of parts.

auto parts; cutting tool adjusting built-in device; tool adjustment precision

10.3969/j.issn.2095-509X.2015.01.020

2014-12-02

劉瑩(1987—)，女，江蘇鹽城人，南京康尼科技實(shí)業(yè)有限公司助理工程師，工程碩士，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造及數(shù)控工藝編制等方面工作。

TG712

B

2095-509X(2015)01-0084-02