煙臺(tái)機(jī)電工業(yè)學(xué)校 （山東 265200） 許秀舉

在車削和銑削加工中，工件和刀具的裝夾是必不可少的操作步驟。二者裝夾的精度會(huì)直接影響零件制造精度，在很多情況下安裝誤差約占加工誤差的20%～60%。因此尋求減少安裝誤差的方法是提高在機(jī)床上加工零件的精度和生產(chǎn)率的途徑之一。

1.機(jī)床使用中遇到的問(wèn)題

（1）刀體尺寸與刀具安裝 在生產(chǎn)加工中，不同類型的數(shù)控車床對(duì)刀體的尺寸有不同的要求。在院?；蚱髽I(yè)中的機(jī)床設(shè)備，因?yàn)槭懿少?gòu)的時(shí)間和采購(gòu)資金的限制，型號(hào)也不盡相同。比如，6130型和6150型車床，前者要求刀體的尺寸為20mm×20mm，而后者則要求刀體的尺寸為25mm×25mm。6150型車床可以使用25mm和20mm刀方兩種刀體，但用20mm刀方需要加的墊片數(shù)量明顯增加，延長(zhǎng)了裝刀的時(shí)間，且影響加工的穩(wěn)定性。而6130型車床只能使用20mm刀方一種刀體。這樣一來(lái)，在刀具的選配上就要準(zhǔn)備兩種不同刀體尺寸的刀具，不但增加了生產(chǎn)成本，而且降低了生產(chǎn)效率，對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量也產(chǎn)生了一定的影響。

其次，車刀刀尖的高低會(huì)引起刀具角度的變化而影響切削，一般車刀刀尖的高低不超過(guò)工件直徑的1%。高于中心，后角減少，摩擦加劇，表面粗糙度增大，同時(shí)前角增大，振動(dòng)加劇。車端面時(shí)會(huì)出現(xiàn)凸頭，實(shí)際尺寸會(huì)增大。低于中心，前角減少，切削力集中于刀刃，容易崩刀。車端面時(shí)會(huì)出現(xiàn)凸頭，實(shí)際尺寸會(huì)增大。所以刀具安裝時(shí)，刀尖高度的調(diào)節(jié)，對(duì)一線操作工人機(jī)床的熟練程度和技術(shù)也提出了較高的要求。如果我們不注意車刀的正確安裝，就會(huì)使切削的效果降低，甚至損壞刀具和產(chǎn)品。這一點(diǎn)在數(shù)控車床上更為明顯

（2）工件與刀具夾緊力 在車削加工中，我們?cè)谘b夾工件和刀具時(shí)，夾緊力的大小，對(duì)工件的質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生影響。比如，刀具裝夾時(shí)，如果夾緊力過(guò)大（特別是使用套筒），會(huì)破壞壓緊螺釘?shù)亩瞬浚诘扼w表面形成凹坑，時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)造成刀具損壞，甚至壓緊螺釘報(bào)廢等情況。其次，在工件裝夾時(shí)若工件的夾緊力過(guò)大，不但會(huì)夾傷工件，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致工件歪斜嚴(yán)重，找正困難?，F(xiàn)在雖然有液壓卡盤，但液壓卡盤卡爪的開(kāi)度和夾持力是預(yù)先調(diào)定的，只適合定型和批量產(chǎn)品使用。對(duì)單件或小批量（三、五件）產(chǎn)品加工使用就沒(méi)有任何優(yōu)勢(shì)。

2.設(shè)想的結(jié)構(gòu)改造

鑒于以上幾個(gè)問(wèn)題，提出機(jī)床改進(jìn)的幾點(diǎn)設(shè)想。

（1）關(guān)于工件和刀具的夾緊力問(wèn)題 通過(guò)對(duì)卡盤或刀架的電路改造，運(yùn)用一鍵式操作，實(shí)現(xiàn)普通卡盤的自動(dòng)裝夾，并保持合適的預(yù)緊力。對(duì)于刀具的安裝也是如此。本文設(shè)想了兩種方式，一種是改造卡盤和刀架扳手的方式，一種是通過(guò)電路改進(jìn)。具體設(shè)想如下：

設(shè)想一：在刀架或自定心卡盤上設(shè)置相關(guān)感應(yīng)電路，將夾緊功能設(shè)置在操作面板的按鍵上。通過(guò)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)工件和刀具的夾緊，并能根據(jù)實(shí)際情況預(yù)置夾緊力。

設(shè)想二：把汽車修理用的電動(dòng)扭力扳手改造成我們現(xiàn)在的刀架和卡盤扳手，通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖緊和自動(dòng)調(diào)節(jié)預(yù)緊力的大小，從而實(shí)現(xiàn)可靠快速夾緊。

（2）關(guān)于刀體尺寸與刀具安裝問(wèn)題 通過(guò)對(duì)刀架改進(jìn)，讓其成為能夠自動(dòng)適應(yīng)刀體高度，自動(dòng)調(diào)節(jié)刀尖高度，自動(dòng)鎖緊的全自動(dòng)化刀架。這樣就可以快速可靠地實(shí)現(xiàn)刀具的準(zhǔn)確安裝，告別刀墊，真正的提高生產(chǎn)效率，提高企業(yè)效益。具體設(shè)想如下：

設(shè)想一：在刀架上安裝傳感器裝置，能自動(dòng)判斷刀尖的高低。

設(shè)想二：在刀架上安裝刀具位置的下部改造成四塊可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部分，不管多大刀方的刀具安裝上后，通過(guò)傳感器判斷刀尖的高低，并自動(dòng)修正刀體的高度。然后自動(dòng)裝夾。

總之，個(gè)人認(rèn)為這種改進(jìn)可以改變傳統(tǒng)的數(shù)控車床操作方式。改善勞動(dòng)條件，逐步提高生產(chǎn)效率。第二 ，有效減少人為因素造成零件的質(zhì)量降低。第三，消除枯燥無(wú)味的工作，減少工藝過(guò)程中的工作量。第四，提供更安全的工作環(huán)境，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少勞動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。