簡(jiǎn)單的刀具構(gòu)想實(shí)現(xiàn)精密鉸孔加工

    在設(shè)計(jì)工業(yè)儀表時(shí)，為了使元件準(zhǔn)確地到達(dá)所需位置，應(yīng)用調(diào)整裝置是通常使用的方法。但是否具有調(diào)整可能性，還取決于在制作相應(yīng)零部件時(shí)可達(dá)到的精度。

    在使用精密刀具的時(shí)候，其調(diào)整則主要集中在切削和夾緊時(shí)。在切削期間，其底板的加工誤差和更換切削元件的誤差可通過調(diào)整予以補(bǔ)償。而在夾緊的時(shí)候，則通過循環(huán)中的調(diào)整來補(bǔ)償機(jī)床主軸與刀具系統(tǒng)的徑向振擺和角向誤差。在研發(fā)工作中，如對(duì)切削部位HSK的設(shè)計(jì)必須達(dá)到在進(jìn)行簡(jiǎn)單的主軸刀具更換時(shí)能滿足普遍要求的功能，僅在外伸長度和公差有特殊要求時(shí)需要作一些適應(yīng)性調(diào)整。在做此種調(diào)整時(shí)所有的消耗應(yīng)保持在一定范圍內(nèi)，因?yàn)橐话銉H在該系統(tǒng)安裝時(shí)才會(huì)有類似的調(diào)整。

    在可調(diào)整的切削時(shí)，可以觀察到不同的現(xiàn)象。當(dāng)調(diào)整工作經(jīng)常與機(jī)床中相應(yīng)的測(cè)量過程發(fā)生關(guān)聯(lián)，并且由此引起停車和生產(chǎn)中斷時(shí)，調(diào)整就成為一種特殊干擾�，F(xiàn)代的刀具構(gòu)想和刀具更換裝置的設(shè)計(jì)，必須設(shè)法達(dá)到運(yùn)用簡(jiǎn)便的目的，使機(jī)床最終能改善經(jīng)濟(jì)效能、提高生產(chǎn)率。

精密孔加工的新構(gòu)想

    鉸削是一種應(yīng)用廣泛的傳統(tǒng)工藝方法，是為了在金屬材料中達(dá)到精密鉸孔的目的。在已加工的孔中達(dá)到相對(duì)微小的切削深度和一定的精確度，是這種切削刀具的2個(gè)主要任務(wù)。多切削刃鉸刀在很長時(shí)間內(nèi)曾是采用這種工藝方法的唯一刀具。在鉸削刀具的發(fā)展進(jìn)程中，Mapal公司的切入式鉸刀的使用被認(rèn)為是具有里程碑意義的改革。在切屑的分離和導(dǎo)向，以及對(duì)于可達(dá)到的精度范圍和明顯更高的切削速度而言，帶來了更大的優(yōu)越性。此外，這種刀具的切削刃也可由使用者自行更換和作精確調(diào)整，省去了磨削過程所需后勤服務(wù)的消耗。

    但是，從使用者的角度出發(fā)，能作人工調(diào)節(jié)當(dāng)然是可調(diào)整切削刃的優(yōu)點(diǎn)，而在某些時(shí)候必須調(diào)整切削刃也是一種小小的遺憾。傳統(tǒng)的多切削刃鉸刀的功率性能和匹配性能經(jīng)常受到限制，這是因?yàn)殡m然人們不必非要調(diào)整它，但是該種刀具也不提供調(diào)整的功能�，F(xiàn)在，新型的切入式鉸刀為這種固定搭配存在的缺點(diǎn)提供了解決方法。人們可以對(duì)這種新型鉸刀進(jìn)行調(diào)整，但這并不意味著必須調(diào)整。通過簡(jiǎn)單更換和夾緊切削刃的方法，就可復(fù)現(xiàn)處于較高和較穩(wěn)定精度內(nèi)的插接刀具和回轉(zhuǎn)臺(tái)，從而加工出毫米級(jí)精度的孔。

    除了較高的元件精度之外，與這種新的要求相適應(yīng)的整個(gè)系統(tǒng)配置也是必需的。為了把至今通用的2種調(diào)整任務(wù)減少到1種，需要在全部基礎(chǔ)上準(zhǔn)確地安置回轉(zhuǎn)臺(tái)。使用回轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行幾個(gè)毫米的再調(diào)整，就能絕對(duì)精確地調(diào)整所需的鉸孔直徑。為此所需的時(shí)間消耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于至今仍使用2種調(diào)整所需的時(shí)間，因?yàn)槭∪チ饲昂笳{(diào)整螺絲之間的多次分步調(diào)整。在多道加工工序下，甚至不再需要調(diào)整這種新型刀具中的回轉(zhuǎn)臺(tái)，就能達(dá)到既定允許公差的要求。如果是進(jìn)行幾個(gè)毫米精度的切削加工，借助于傾斜插入的夾緊缺口，可以使刀具可靠地夾持。

更換替代再磨削

    解決此種矛盾的另一種設(shè)計(jì)是多切削刃鉸刀。在此，首先瞄準(zhǔn)能簡(jiǎn)便而準(zhǔn)確地更換切削刃的部分，刀頭裝配裝置(HFS)涉及精度、穩(wěn)定性和多種運(yùn)用，給予優(yōu)先考慮。為了進(jìn)一步提高在很窄公差范圍內(nèi)加工的多切削刃鉸刀的經(jīng)濟(jì)性，研發(fā)了用于更換刀頭裝置的伸縮式鉸刀。特別是在應(yīng)用像PKD或者PKB一類昂貴切削材料時(shí)，直徑有再調(diào)整的可能性，提高了使用這種新型刀具時(shí)的切削過程安全性和經(jīng)濟(jì)性。例如，在使用PKD鑄造切削刃或者PKB淬硬處理切削刃進(jìn)行加工的這類情況時(shí)，能達(dá)到該種切削刃的最佳利用效果。此外，還可按照材料和其他條件，適配產(chǎn)品直徑。

減少機(jī)床停車

    正如已經(jīng)提及的那樣，在機(jī)床中進(jìn)行調(diào)整工作是特別麻煩的過程，而且成本很高，因?yàn)檎{(diào)整時(shí)車床必須停車，造成生產(chǎn)停頓。加工氣缸體中曲軸軸承孔的直線鏜桿就是一個(gè)很典型的例子，在特種機(jī)床中所使用的這種鏜桿大部分裝備有多至2×7個(gè)切削刃，這些切削刃在機(jī)床中被精確地調(diào)整和固定，為切削刃的更換做好準(zhǔn)備。同時(shí)要使用量規(guī)，以便能作毫米級(jí)精度調(diào)整。這種工序所消耗的時(shí)間按切削刃數(shù)量的不同而不同，每個(gè)切削刃約消耗2～3分鐘。如果在帶HFS更換裝置夾具中更換切削刃就顯得簡(jiǎn)便而快捷了。在機(jī)床外面一個(gè)簡(jiǎn)易輔助調(diào)整臺(tái)上，調(diào)整切削刃裝置在更換插件時(shí)恰好的高度，以便于更換。使用時(shí)間終了的時(shí)候，僅需更換插件，每個(gè)位置所需的更換時(shí)間約為30秒。

安全和節(jié)省的解決方案

    借助于新型裝置和繼續(xù)研發(fā)加工技巧而獲得的附加性能，特種刀具可以在試驗(yàn)臺(tái)上得到許多新構(gòu)想。一個(gè)典型的例子就是氣缸蓋中的閥座加工，這種閥座大多數(shù)與閥導(dǎo)套進(jìn)行組合加工。閥座時(shí)而作沖孔加工，時(shí)而作車削加工，通常應(yīng)用的是沖孔加工方法。使用的刀具大多數(shù)同時(shí)可以加工閥環(huán)處的三個(gè)棱角。該棱角的臨界公差要確保密封性。至今，不僅是在底板座，還是在回轉(zhuǎn)臺(tái)上制作，都未能省略精度調(diào)整，調(diào)整方面的消耗無法替代。附帶六角形HX精密切削刃的高精度制作的刀具帶來了突破。借助于回轉(zhuǎn)臺(tái)的形狀和特殊配置的夾緊裝置，在簡(jiǎn)易的回轉(zhuǎn)更換情況下，刀具的位置無需調(diào)整，就能保證重新準(zhǔn)確地達(dá)到普通方式所需要的加工結(jié)果。這種新型裝置的緊湊結(jié)構(gòu)也帶來其它的優(yōu)越性。借助于以回轉(zhuǎn)臺(tái)少量結(jié)構(gòu)部件和快速置入可獲取的更高穩(wěn)定性，使之與可調(diào)整刀具相比提高了耐用時(shí)間。此外，很少的占用空間也非常重要，可在尺寸較小的情況下考慮結(jié)構(gòu)部件。如果這種閥座加工刀具與附帶HFS更換裝置的單刃或多切削刃結(jié)構(gòu)型式的閥導(dǎo)套加工刀具結(jié)合起來使用，那么會(huì)產(chǎn)生高精密加工刀具，能作為不僅加工過程安全且成本低廉的另一種解決方法投入使用。通常找到最簡(jiǎn)便的解決方法是困難的。新的簡(jiǎn)便刀具構(gòu)想表明，有可能使大部分的消耗減少以及部分復(fù)雜的過程簡(jiǎn)化