数控车上刀具 钻头 的对刀和夹具的设计
在普通车床上加工套类零件需要钻孔时 通常是将钻头直接套在尾座套筒上 或附加变径套或采用钻夹头等装夹进行钻孔 扩孔或铰孔 工人的劳动强度比较大 生产效率比较低 随着精工技术的发展 如今精工车床被广泛应用 我国在 20 世纪七八十年代开始大力推广 尤其是适合我国国情的经济型精工系统 开始在机械制造等多个领域使用 但多数经济型精工车床 其尾座不能自动控制运动 钻孔 扩孔或铰孔等操作跟普通车床一样 如CJK6132A 型精工车床 这样 在中 小批量生产套类零件时 其生产效率相对低下 工人的劳动强度大 加工质量难以保证 但通过自行设计一种专用夹具 此类问题就能迎刃而解夹具设计的构思在加工过程中 精工车床刀架的动作是根据零件的轮廓轨迹和加工工艺要求 通过编程由精工系统进行自动控制的 那么 只要能设计一种专用夹具 让钻头或铰刀等刀具安装在车床的刀架上 问题就迎刃而解了拟定夹具的结构方案刀具 钻头 的定位方案 定位方法和定位元件 为了便于专业化生产 钻头的结构 尺寸已标准化和系列化 为方便安装使用 通常直径小于 16mm 的钻头做成直柄 直径大于 16mm 的钻头做成锥柄 这里所介绍的是直柄钻头的结构特征 应当选择的是外圆柱表面为定位基准 采用定心夹紧装置为定位元件 钻头如图 1 所示刀具 钻头 的夹紧方案 夹紧方法和夹紧装置 根据钻头在加工中的使用特点 钻头的轴线必须与被加工孔的旋转轴线重合 根据精工机床对夹具要求 即应具有可靠的夹紧力 具有较高的定位精度 具有较强的刚性 结构尽量简单 以便于装卸 钻头 和夹具在机床上的安装 可采用已标准化的弹簧夹筒 即采用普通铣床上的铣刀弹簧夹筒 这样可以满足设计夹具 刀夹 要求 适应不同尺寸规格的直柄钻头 该装置是利用弹簧夹筒的弹性变形将钻头定心并夹紧的 这只是作为过渡装置用 弹簧夹筒如图 2 所示确定弹簧夹筒钻孔夹具的结构 弹簧夹筒是该夹具中的主要元件 根据其构造特点 选择弹簧夹筒 7 24 的外圆锥表面为定位基准 夹具采用 7 24 的内圆锥表面作为定位元件 工作原理如图 3 所示 当转动螺钉 1 时 使得弹簧夹筒 3 向右移动在夹具体 2 内圆锥表面的作用力下 弹簧夹筒的锥体部分收缩 最终使得钻头定心夹紧 弹簧夹筒钻孔夹具在使用过程中内圆锥表面是实现钻头定心和夹紧的主要工作表面 要求具有良好的耐磨性能 一 般 应 淬 硬 50 ~55HRC 表 面 粗 糙 度Ra1.6 m 在弹簧夹筒刀柄槽滑过防转销 5 时 为了避免弹簧夹筒在使用过程中 圆锥小端与夹具内圆锥孔小端发生不正常的干涉 可在内圆锥孔与内圆柱孔之间加段过渡孔 经济型精工车床的刀架采用的是一种简单的四工位自动换刀设备 只能安装普通方形刀把 不能安装回转体刀柄的刀具 所以该夹具外形应做成方形 并按车床的中心高保证内圆锥孔轴线到夹具底面基准表面 A 的高度为 20 0.005mm 考虑夹具能够安装在车床刀架上 结合刀架的实际结构 将刀夹设计为宽 36mm 高38mm 夹具 刀具装配如图 3 所示刀具 钻头 的对刀和夹具的安装方案 钻头在垂直方向上的中心高 由夹具的本身结构尺寸保证 钻头在水平方向上的同心度 由夹具 44 0.005mm 的外圆尺寸与间接的工件外圆尺寸 d 值及 a 值 通过对刀 综合得到精工车床 X 方向的对刀偏差值来确定 如图 4 所示 为了保证钻头轴线在使用时与工件轴线同轴 除上所述外 还需保证夹具安装时 安装基准面B与车床轴线平行 用百分表校正夹具总图设计根据夹具所确定的整体结构方案 正式绘制夹具总图 如图 4 所示夹具精度分析该夹具在车床上加工孔时 对孔的精度影响较大的是同轴度孔的尺寸精度由刀具本身精度决定 对孔的同轴度分析计算 1基准不符误差 B= D=0 2 夹具的安装误差 A 由于夹具定位面 A 与内圆锥孔轴线间的尺寸误差 内圆锥孔轴线与主轴轴线的平行度误差等 会引起被加工孔的轴线同轴度超差 即 A=0.02mm 3 加工方法有关的误差 对刀调整误差 钻头的跳动 滑板的间隙等因素所引起的加工误差 约为 0.02mm 以上三项可 能 造 成 的 最 大 误 差 为0.04mm夹具的使用说明本夹具适用于无尾座运动控制功能的经济型精工车床 如 CJK6132A 型 适用于孔径小于 16mm 的钻孔 扩孔和铰孔等场合 并且对孔的同轴度精度要求大于等于 0.04mm 采用不同直径的钻头钻孔 扩孔等操作 要相应地选择不同规格的弹簧夹筒 本夹具类似普通车刀一样安装在车床刀架上 安装要时保证中心高 注意擦净各定位面 以及用百分表校正钻头轴线与车床主轴轴线的平行度通过检验 B 面的平行度来控制 对刀时 可暂时不装夹钻具首先用外圆车刀车一刀工件外圆 通过测量出夹具体 440.005mm 外圆至工件外圆的距离 a 值 求得 X=d+2 22+a 各参数如图 5 所示 再将 X 值输入到相应的刀偏号中 再装上钻具注意擦净内圆锥孔表面 移动刀架使钻头至工件端面中心处轻碰工件端面 在相应的刀偏号中输入 Z=0 夹具安装时 各螺钉压紧要适中 既要避免夹具变形 又要保证加工过程不能有松动现象 夹具的安装如图 所示本文由海天精工文章整理发表，文章来自网络仅参考学习，本站不承担任何法律责任。//hjlmptdlw.com/
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