数控车床加工刀具的改进

Science&TechnologyVision科技视界数控车床加工刀具的改进蓝兰渊广东省工业高级技工学校袁广东韶关512000冤揖摘要铱数控车床是一种高精度尧高效率的自动化机床袁如配备多工位刀塔或动力刀塔袁机床就具有广泛的加工工艺性能袁可以加工直线圆柱尧斜线圆柱尧圆弧和各种螺纹尧槽尧蜗杆等复杂工件袁具有直线插补尧圆弧插补各种补偿功能袁并在批量生产中发挥了良好的经济效果遥本文就经济型数控车床在企业批量加工中存在的刀架由于需要频繁换刀而带来的各种问题袁就自己在实际加工中获得的经验袁从刀具的设计尧加工方法尧程序的处理等方面去解决问题袁以此来提高切削工作效率遥揖关键词铱数控车床曰程序曰刀架曰刀具在广东的技校中袁大部分使用的是广州机床厂的GSK980T渊经济型冤的数控车床袁它能很好地满足了提高产品质量尧降低生产成本尧提高经济效益的要求遥所以广州数控车床是省内使用量最大尧覆盖面最广的一种机床遥在数控车床加工中袁产品质量和劳动生产率在很大的程度上受到刀具的制约袁虽然其车刀的切削原理与普通车床基本相同袁但结合加工零件的实际和数控车床的性能袁合理选择和使用与数控车床匹配的刀具是充分发挥数控车床功能和优势尧保证加工精度尧提高劳动效率以及控制加工成本的关键遥现在有部分学校已实现了校企合作袁如我校已与韶钢建立了校企合作遥在此当中袁企业提供原材料袁而学校则提供人力尧车床等一切资源对原材料进行加工袁以达到企业的要求袁同时袁也满足学校培训更多具有实战经验的人才袁实现互惠互利遥然而加工过程中袁也会出现很多的问题袁重点是如何能提高生产效率钥例如院在一次韶钢提供原材料中袁要求生产加工轮轴盖渊如图1冤袁外形A尧B已经加工好袁内孔粗加工袁产品的精度要求不是很高袁形状也不太复杂袁但需大批量生产渊每月8000件冤袁数控车床是用广州机床厂的GSK980T渊经济型冤袁共10台遥员原加工所使用的刀具开始生产加工时袁采用的是两把焊接式合金车刀袁分别进行粗车尧精车外圆袁端面及内孔的加工遥圆分析原来刀具存在的问题在技校的教学中袁大部分使用的是焊接式合金车刀袁如使用这种车刀进行产品加工袁主要存在的问题有以下几个院渊1冤轮轴盖零件的材料是铸铁袁表皮较硬袁使用焊接式合金车刀加工时袁容易出现刀尖磨损袁使被加工轮轴盖零件的表面精度大大下降曰渊2冤由于要使用两把车刀进行加工袁在加工时要求要反复换刀袁程序使用的时间较长遥如出现崩刀袁则需要整刀换袁增加刀具成本袁同时GSK980T的车床刀架不能按加工要求自动装尧卸刀袁需要人工手动进行曰渊3冤在加工过程中需要频繁旋转刀架换刀袁导致刀架很容易磨损袁定位精度出现偏差袁还容易出现故障渊平均4天一台冤遥机床厂的维修人员多次上门维修也不能解决问题袁造成停产及维修费用增加曰渊4冤由于换刀后需重新对刀尧试车尧调试的辅助时间增加袁且两把刀加工尧刀架自动换刀和空运行行程时间也较长袁大大影响了加工效率遥图198科技视界Science&TechnologyVision猿改进刀具的依据通过在遇到问题时不断的分析袁决定改进刀具的使用袁具体考虑如下院夹可转位车刀1冤选用标准化刀具遥因为轮轴盖是批量生产精度渊1冤袁精度高袁原因遥保证刀片重复定位精度高院袁数控车刀应选用机袁方便定位袁保证刀尖位置快速移动和换位以及整个自渊2冤这样刀尖磨损不需要更换整刀而只需更换刀片就行可靠性高遥结构可靠的车刀遥动切削过程中不会松动袁采用复合式夹紧结构以适应刀架曰迅速更换不同形式的切削部件转位刀片贵一些渊3冤刀具成本低袁完成多种切削加工遥由于是批量生产袁提高生产效率袁且刀片可更换遥加工表面2冤优化刀具结构袁但刀具的成本不会增加袁以减少装夹误差遥尽可能用少的刀具加工出工件上尽可能多的待袁反而降低袁而且更耐用袁虽然机夹刀可遥袁提高加工表面的相互位置精度遥在刀的结构上如果能把加工轮轴盖的两把刀合并成野一把刀冶进行加工袁架就不会由于磨损而影响精度渊1冤不旋转刀架遥只有野一把刀袁也不会引发停产冶在加工袁那就不需要旋转刀架则院尧维修等麻烦袁减少故袁刀障发生用了标准化刀具渊2冤遥保护定位销钉袁换刀只在刀尖的松遥野一把刀冶定位只需要一组定位销钉尧紧定位螺丝袁不用松紧刀架的定袁而且如果位销钉装尧拆刀杆袁刀架的定位销钉不会被损坏遥源改进后的刀具本人通过以上分析尧研究袁根据现有的认识和加工条件袁从刀具结构的设计尧工艺处理尧程序的处理等方面去解决了轮轴盖零件加工中使用刀具的问题处理渊1冤袁用螺丝固定刀尖将两把机夹可转位车刀合为一把机夹刀袁具体方法如下院A尧B袁这样野一把刀冶同样可以完成原来两把刀渊如图2冤遥刀杆经热同样的工作袁而且装尧卸野一把刀冶比原来两把刀省时一半遥图2频繁旋转刀架换刀所带来的空行程渊2冤用改进后的刀具加工时无须转换刀架袁减少了由此引起的故障和维修问袁很好地解决了由于要题遥换袁做简单的刀补行程修改即可继续加工渊3冤刀具磨损后只需要松开螺丝将不重磨刀片转过适当角度或更袁大大的提高效率遥缘注意事项片尖在同一平面上渊1冤将不重磨刀片A尧B放在螺丝固定在左尧右两边袁要保证两刀组刀补渊2冤渊01尧02冤袁编写程序时必须要以遥在转换刀尖时刀具要离开工件一定的距离A尧B两个刀尖为两个独立刀位点设两袁防止刀具和工件发生碰撞遥渊下转第100页冤.com.cn. All Rights Reserved.Science&TechnologyVision科技视界扭转振动遥各模态振型不同在于轮齿的圆周振动方向不同遥4结论利用Pro-E三维建模软件建立了渐开线直齿圆柱齿轮实体模型袁运用Pro-E自带的有限元分析插件Pro/Mechanica进行了仿真计算袁得到了齿轮的有限元模型袁通过模态分析袁求解了渐开线直齿圆柱齿轮的前6阶固有频率及对应的主振型袁通过结果可以直观发现各个振型的剧烈特征袁因而在齿轮系统的设计中要尽可能地避免齿轮的低阶固有频率袁以此可降低齿轮机构在运行中由于振动破坏而发生的故障(e)5阶(f)6阶率遥图3渐开线直齿圆柱齿轮的各阶振型咱员暂揖参考文献铱表1渐开线直齿圆柱齿轮各阶振动频率模态分析高启章袁张佃龙袁孙强袁等援基于Pro/E阶数频率渊Hz冤主振型1咱圆暂咱猿暂高慧210764(8):210-212.张东生,陈大野[J].机械研究与应用袁2013袁26(1):15-17.和ANSYS的掘进机截割部行星齿轮的,张建军.叶轮的模态分析技术实例.少齿数齿轮轴的模态分析与研究[J].机械工程师[J].,2014(1):70-71.机械设计与制造,2013312123圆周振咱源暂(5):119-121.孙伏.基于ANSYS的少齿数齿轮模态分析与研究[J].机械设计与制造,2011412344对折振13842对折振咱缘暂动李彬,王宗彦,秦慧斌.基于VB和APDL的渐开线斜齿轮模态分析[J].机械传516083伞型振咱远暂,2013,37(12):93-96.616234扭转振扭转振煤矿机械李学艺,高超.基于ANSYS的渐开线斜齿轮结构参数对其振动模态的影响[J].咱苑暂孙敬敬,2012,33(9):65-68..机械结构的模态分析方法研究综述[J].科技信息,2014(4):80-81.从图中可以看出袁渐开线齿轮的主要振动为端面上的对折振动和咱责任编辑院丁艳暂渊渊4冤上接第程序编写98页院冤渊3冤刀具每班要检查一次袁以保证刀架的锁紧力遥6结论表员通过改进刀具和加工方法后袁很好地解决了经济型数控车床批量加工产品上刀具存在的问题袁大大缩短了停产待修曰调试时间及刀具自动换刀尧空运行行程时间曰减轻操作者劳动强度曰节约成本明显遥致谢院笔者在编写本文的过程中袁了解且学习到很多新的知识袁感谢各位数控老师傅们给出的建议和细心地教导遥咱员暂揖参考文献铱咱圆暂谢晓红咱猿暂张超英袁咱源暂陈吉红袁主编援数控车削编程与加工技术[M]援电子工业出版社袁2005.袁主编杨克冲援数控车床袁主编[M].化学工业出版社袁2003.咱缘暂薛源顺杨黎明袁袁主编黄凯援袁机床夹具设计援数控机床实验指南[M]援华中科技出版社袁2004援等袁编援机械零件设计手册[M]援机械工业出版社[S]援国防工业出版社袁2005.袁1987.咱责任编辑院丁艳暂渊上接第92页冤通过比较上面三张表可知袁在铁心柱外接圆直径为650mm时袁当级数为14级袁各级的宽度及厚度取值如表2时袁才能揖参考文献铱使铁心的有效截面最大遥咱员暂5模型的评价咱圆暂管金云版社路长柏援袁变压器铁心最佳截面设计朱英浩袁张怀灵等援电力变压器计算[J]援变压器袁2001袁38渊7冤院18-22援[M]援哈尔滨院黑龙江科学技术出本文对电力变压器铁心柱截面优化设计给出的算法达到了对其咱猿暂叶袁1990.优化的目的袁在d=650mm的算例中袁先通过查表将级数范围缩小袁利咱源暂袁震东变压器手册袁主编曳援数学建模方法编写组援电力变压器手册[M]援上海华东师范大学[M]援沈阳院辽宁科学技术出版社袁2003袁1援袁1990援用已知条件袁建立非线性整数规划模型袁并运用maltab来求解铁心柱有效截面最大时的级数和铁心利用率遥咱责任编辑院张涛暂100科技视界Science&TechnologyVision.com.cn. All Rights Reserved.