1引言
鏜削加工中的“試切法”就是在零件加工過程中通過不斷試切并對(duì)已加工尺寸進(jìn)行測(cè)量,每次測(cè)量后都相應(yīng)調(diào)整刀具相對(duì)于工件加工表面的位置,直至達(dá)到零件尺寸精度要求的加工方法。由于每次試切后調(diào)整刀具(對(duì)刀)都要花費(fèi)時(shí)間,尤其在加工尺寸精度較高的工件時(shí),試切—檢測(cè)—調(diào)刀這一過程需反復(fù)進(jìn)行多次,因此采用試切法加工時(shí)應(yīng)考慮對(duì)生產(chǎn)率的影響。對(duì)于批量鏜孔加工而言,當(dāng)采用試切法來獲得對(duì)刀尺寸,然后利用已調(diào)好的對(duì)刀尺寸完成一批工件的加工,獲得本工序孔的尺寸精度時(shí),由于采用試切法對(duì)刀所花費(fèi)的時(shí)間由批量中的每個(gè)工件分擔(dān),因此,采用試切法對(duì)鏜削生產(chǎn)率的影響很小。但對(duì)于單件小批量零件孔的鏜削加工來說,采用試切法對(duì)刀所花的時(shí)間對(duì)于孔加工生產(chǎn)率的影響則相當(dāng)顯著。此外,操作者的熟練程度對(duì)加工效率的影響也非常明顯。研制一種鏜削加工快速對(duì)刀裝置,既能顯著縮短刀具調(diào)整時(shí)間,又對(duì)操作者的技能水平無特殊要求,這就是本文所要解決的問題。
2快速對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì)
鏜削加工時(shí)刀具對(duì)刀示意。可知,鏜孔的加工尺寸(即對(duì)刀尺寸)是鏜刀尖點(diǎn)a到鏜桿中心距離的2倍,即ød1=2(ød/2+ab)(1)
則ab=(ød1-ød)/2(2)
由于已知式(1)中的鏜桿直徑ød,因此只要確定鏜刀刀尖a到鏜桿外圓表面在半徑oa上的距離ab,就能確定鏜孔的對(duì)刀尺寸ød1。但因ab的距離難以直接用量具或量?jī)x測(cè)量,故無法直接根據(jù)式(1)確定對(duì)刀尺寸ød1。本文設(shè)計(jì)的鏜削加工快速對(duì)刀裝置可解決這一難題。
鏜削加工快速對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì),該裝置由磁力v形塊、絕緣墊、標(biāo)尺支架、活動(dòng)標(biāo)尺、標(biāo)尺鎖緊螺釘、直流電源、對(duì)刀指示燈等組成。
利用磁力將裝置中的磁力v形塊固定在鏜桿上,利用磁力v形塊的對(duì)中作用,使鏜桿的外圓中心對(duì)中在v形塊兩斜面的對(duì)稱面上,用裝配保證活動(dòng)標(biāo)尺位于磁力v形塊兩斜面的對(duì)稱面上,以保證無論磁力v形塊處在鏜桿外圓的何處,都能確?;顒?dòng)標(biāo)尺面通過鏜桿外圓的中心軸截面,即保證活動(dòng)標(biāo)尺底面與刀尖zui高點(diǎn)的接觸點(diǎn)位于刀尖a與鏜桿中心o的半徑連線上,從而利用活動(dòng)標(biāo)尺上標(biāo)示的通用刻度值測(cè)量出ab的距離,再根據(jù)式(1)確定鏜孔直徑的對(duì)刀尺寸ød1;對(duì)某一特定鏜桿還可根據(jù)鏜桿的直徑尺寸直接在活動(dòng)標(biāo)尺上標(biāo)出所測(cè)刀尖zui高點(diǎn)的直徑刻度值,這樣就可直接給出鏜孔直徑的對(duì)刀尺寸ød1。因此,該鏜削加工快速對(duì)刀裝置既有性,又有通用性。
裝置中采用標(biāo)尺鎖緊螺釘鎖緊活動(dòng)標(biāo)尺,防止活動(dòng)標(biāo)尺在確定對(duì)刀尺寸后發(fā)生移動(dòng);磁力v形塊和標(biāo)尺支架之間用絕緣墊進(jìn)行絕緣;當(dāng)活動(dòng)標(biāo)尺與鏜刀刀尖接觸時(shí),對(duì)刀指示燈亮,表示調(diào)整達(dá)到對(duì)刀尺寸(用直流電源為對(duì)刀指示燈供電)。
3快速對(duì)刀裝置的使用
對(duì)于上述既可又可通用的鏜削加工快速對(duì)刀裝置,其使用時(shí)有兩種調(diào)整情況。
當(dāng)活動(dòng)標(biāo)尺所標(biāo)出的刻度值是根據(jù)某一特定鏜桿的直徑直接標(biāo)出所測(cè)刀尖zui高點(diǎn)的直徑刻度值時(shí),鏜刀對(duì)刀尺寸的調(diào)整步驟是:預(yù)先調(diào)整對(duì)刀裝置的活動(dòng)標(biāo)尺,使其刻度等于被鏜孔的直徑尺寸,然后用標(biāo)尺鎖緊螺釘鎖緊活動(dòng)標(biāo)尺;用磁力v形塊將預(yù)調(diào)好的對(duì)刀裝置固定在鏜桿的外圓表面上,仔細(xì)地調(diào)整鏜刀刀尖使其與活動(dòng)標(biāo)尺底面接觸,當(dāng)鏜刀刀尖調(diào)整到被鏜孔的直徑尺寸時(shí),對(duì)刀指示燈將微微發(fā)亮,此時(shí)用鏜刀鎖緊螺釘鎖緊鏜刀,鏜孔的對(duì)刀過程結(jié)束。
對(duì)于不同直徑尺寸的鏜桿,鏜刀對(duì)刀時(shí)首*行預(yù)調(diào):將磁力v形塊固定在鏜桿的外圓表面上,仔細(xì)地向下移動(dòng)活動(dòng)標(biāo)尺,當(dāng)標(biāo)尺底面與鏜桿外圓表面接觸時(shí),對(duì)刀指示燈將微微發(fā)亮,此時(shí)記下活動(dòng)標(biāo)尺的通用刻度值;以此刻度為起點(diǎn),使活動(dòng)標(biāo)尺向上移動(dòng)由式(2)計(jì)算得到的ab距離,然后鎖緊活動(dòng)標(biāo)尺,預(yù)調(diào)過程結(jié)束。預(yù)調(diào)后重復(fù)第(1)種情況的調(diào)整過程,直至達(dá)到對(duì)刀要求。
4對(duì)刀裝置的誤差分析
(1)誤差的產(chǎn)生
采用本裝置對(duì)刀的理想位置是活動(dòng)標(biāo)尺底部c點(diǎn)與磁力v形塊兩斜面的對(duì)稱軸截面上b點(diǎn)重合,但由于各種誤差的存在,使活動(dòng)標(biāo)尺底部c點(diǎn)偏離理想位置b點(diǎn)而產(chǎn)生對(duì)刀誤差,其中zui主要的原因是由于活動(dòng)標(biāo)尺與標(biāo)尺支架孔采用間隙配合,使c點(diǎn)位置發(fā)生變動(dòng),影響對(duì)刀尺寸從而造成的對(duì)刀誤差。
(2)誤差的計(jì)算
設(shè)理想直徑對(duì)刀尺寸為ød1,r=ød1/2,zui大對(duì)刀誤差為δmax,則cd為實(shí)際對(duì)刀尺寸的1/2,ob=r=ød1/2,活動(dòng)標(biāo)尺與標(biāo)尺支架孔的zui大間隙為δmax,可知
δmax=2(ob-cd)=2(r- √ )
r2- δ2max
則 δmax-2r=-2 √
r2- δ2max
δ2max- 4rδmax+4 r2=4r2- 4δ2max
因δ2max值很小可忽略不計(jì),故
δmax≈ δ2max
r
(3)
根據(jù)式(3),對(duì)刀誤差δmax與對(duì)刀尺寸的關(guān)系如圖5所示,可以看出對(duì)刀誤差δmax隨著對(duì)刀尺寸r的增加而減小。
計(jì)算實(shí)例:如對(duì)刀尺寸r=10mm,活動(dòng)標(biāo)尺與標(biāo)尺支架孔的zui大間隙δmax=0.01mm,根據(jù)式(3) , 則有 δmax=(0.01)2/10=0.00001 (mm)
通過上述計(jì)算可知,由活動(dòng)標(biāo)尺與標(biāo)尺支架孔采用間隙配合所造成的對(duì)刀誤差δmax與活動(dòng)標(biāo)尺與標(biāo)尺支架孔zui大間隙δmax相比要小得多,足以滿足對(duì)刀尺寸的精度要求。
5結(jié)語
在鏜孔加工過程中,利用鏜削加工快速對(duì)刀裝置,可以顯著減少調(diào)整鏜孔對(duì)刀尺寸的時(shí)間。特別是在鏜削同軸上的多個(gè)孔時(shí),利用本對(duì)刀裝置快速調(diào)整各孔的對(duì)刀尺寸,可以使多孔一起鏜削加工,大大提高鏜孔加工生產(chǎn)率。
(來源:《工具技術(shù)》)