介绍对改造数控加工机床尾座的一些自动化改造的经验和做法

伯特利数控陈生

随着是高精加工技术的不断发展,高质量、高效率的加工方式已成为现代加工业的要求和追求的目标。而现在的很多加工企业都面临着新、老加工设备的更替和对老设备的有效利用的问题。所以,对老加工设备的改造,尤其是对加工设备的数控改造以成为现代加工需要,并得以广泛的推广运用。这样既能充分利用闲置的加工设备,又能很好的节约成本。用普通的加工机床来改造的数控加工机床以其高效率、高质量、低劳动强度的加工方式很快成为了现代机械加工的主要力量和方式。但既是如此,仍有很多因素制约着改造数控机床加工效率的提高。如机床尾座仍无法实现“自动化”的加工就是其中之一。这不但增加了加工难度,而且使得加工产品的种类受到很大的局限,下面就以我在实际生产活动中总结出来的对改造数控加工机床尾座的一些“自动化”改造的经验和做法告诉大家。

机床尾座在加工中起着支撑、钻孔、镗孔等等重要作用,而在传统的加工中,尾座的每一个动作的实现都是靠操作者手动来完成的,而对于不同的操作者以及不同的操作方式对加工结果都是有很大误差的,改造数控机床也不例外。也就是说这样完全靠手动尾座的加工方式,在很大程度上受到主观因素的影响,这不仅使得劳动强度增大,还大大降低了生产效率和加工质量;在实际加工中,钻孔、镗孔等工序一般来说并不都是独立存在的,它经常是穿插在别的工序之间,所以操作者往往需要在加工过程中不断的装夹、拆卸刀具,甚至是考虑需要多次装夹的方式,这不但大大降低了生产效率,增加了生产周期,还使得操作者的安全得不到很好的保障。这无疑使改造数控机床的自动化程度大打折扣,如能改变现有改造数控机床尾座的手动操作方式,使其能实现“自动化” ,这将是对改造数控机床的一大完善,也必将会大大提高生产效率和加工质量,为此,在不断的生产实践中,我自制了一个“自动化”的刀架用钻具来代替机床的尾座,这不但减轻了操作者的劳动强度、提高了操作者的安全系数,更重要的是大大提高了生产效率和产品质量。

1 钻具结构简介

如图 1 所示,该钻具由主体、锥孔偏心套和锥柄顶尖三个主要部分组成。为了使其具有互换性,我将其锥孔偏心套和锥柄顶尖的配合孔锥度设计成莫氏 4 号。

1.1 主体

主体是钻具与刀架的连接体,它既起到连接刀架的作用。其刚面为一压紧凸台,用以与刀架连接时的压紧。主体结构的中心为一配合圆孔,圆孔的尾部为一止推环,用以防止偏心套的轴向位移。圆孔的正上方为一松紧槽,用以对锥孔偏心套实施压紧。与槽垂直的侧向上有两个锁紧螺纹,当用螺钉拧紧锁紧螺纹时,与孔相连的松紧槽就会收缩,从而使偏心套得以夹紧。在切削过程中,对加工刀具和工件的冷却尤其重要,冷却的好坏,有时直接影响加工工件的质量,为此,为能得到很好的加工冷却,我在主体圆孔的左右两侧均设计了一冷却液接头,主体上的冷却液接头通过主体的过孔与机床的冷却液管连接,从而使切削过程得以充分的冷却。

1.2 锥孔偏心套

因为每台加工设备的刀架与主轴的旋转中心的 Y 向距离是不一致的,这使得加工产品的种类受到很大的局限。为使钻具具有普遍的实用性及在多台加工机床上使用的互换性,我将主体与刀具的连接体即锥孔偏心套的配合孔设计为锥孔偏心孔,锥孔的锥度选为莫氏 4 号,偏心距离以2mm。加工时,转动偏心套,其中心随之改变,从而使刀具中心与主轴旋转中心重合。这样就大大增加了对工件的加工范围,减少了多次重复装夹刀具的次数,也提高了工作效率。

1.3 锥体顶尖

锥体顶尖是钻具的工作部分,它由与锥孔偏心套配合的莫氏 4 号锥度体、过度部分及顶尖几部分所构成。

2 使用方法

①将工件装夹在车床的卡盘上,并预钻中心孔。

②将刀架用钻具安装在车刀的刀架上,用刀架螺钉轻轻压紧主体,然后将其靠近工件。

③转动偏心套,使之顶尖与工件中心

孔重合。

④用车床尾座上的顶尖顶住钻具锥体顶尖后端的中心孔,使其形成两点支撑,这样就使钻具锥孔中心与工件回转中心重合。然后压紧钻具主体。

⑤拧紧钻具主体上的螺钉,固定好锥孔套。

由于钻具与刀具的配合孔是可转的偏心锥孔,所以,所有的钻头、顶尖甚至车刀、镗刀等等都可以在钻具上使用,这就大大提高了机床的加工能力;由于钻具能随刀架的移动而移动,因此我们就可以利用数控程序来控制其进给,这使得改造后的数控机床真正成为了“全功能数控机床”。

由此可见,钻具的实用性是显而易见的,它不但有效提高了改造数控机床的加工能力和使用范围,还能大大的提高生产效率、减少操作者的劳动强度。

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