提高数控机床工具锥柄质量的方法

杜宝印,杜宝银,杜保伟（.济宁海螺有限责任公司;　.山东泗水职业中专;　.山东泗水火神庙街电气焊,山东　泗水　700）

提高数控机床工具锥柄质量的方法

杜宝印1,杜宝银2,杜保伟3
（1.济宁海螺有限责任公司;2.山东泗水职业中专;3.山东泗水火神庙街电气焊,山东泗水273200）

摘要：数控工具刀柄系列产品是数控机床经常用的附件产品，主要用来夹持各种工具，完成车、铣、钻、刨等机械加工，具有换刀快、定位精度高、使用范围广、可连续使用等特点。该产品如何适应机床加工的需要，并保证其质量显得非常重要。由于山东天源附件有限公司生产的该系列产品，精度达不到机床本身的要求,产品不稳定、容易变形，产量、销量不高，客户的退货情况经常发生，我们研发小组针对这种情况，认真研究，借鉴国内知名厂家生产经验，设计多种方案,经过多次试制，该产品存在的质量问题得到了解决。通过客户试用，效果较好，达到了研制、试制的目的。

关键词：提高；数控机床工具锥柄；质量；方法

1　研究生产工艺，选择合理的加工方案

目前该系列产品加工工艺为下料、粗加工外圆、钻孔、退火、车外形、车外锥、仿形槽、热处理、精加工外圆、精加工内孔、精修。但是在加工过程中，需要多次装卸工件，每一次装夹工件都存在不同的操作误差，由于工装产生的误差、机床本身存在的误差、工具刀具行程中产生的误差形成整体误差，直接影响工件的加工质量。为了减少误差，提高产品加工质量，我们采用以车代磨。使机床待机时间短，上机时间增加，加工次数减少，用工时少，加工工件有效，降低生产制造成本，提高生产效率。

2　利用现有的装备，调整加工工序，确定有效的方法

我们在粗加工采用的多轴可以循环加工的一种工装，安装在机床上后，保证其工装精度，基本不产生误差，依靠它辅助加工工件时，我们就能改变常规的加工思路，把加工的先后顺序进行调整。分两次进行试制，每次10件，结果发现，这种方法加工的产品质量提高较大，（同轴度达到0.01mm，面面平行度在0.01mm以内。内锥面和外锥面跳动在0.005mm左右）。确定这种加工方法，既能克服V型槽的尺寸不均匀又能解决因内孔和大孔不同心造成槽深度不统一的情况。

3　合理选择、使用、维护刀具，保证加工精度

（1）选择刀具。1）根据被加工工件的性能和特点选择刀具。根据刀具的特点、性能和技术参数、个人的加工经验和操作技能对被加工件的适应程度及加工工件的特点和产品质量要求选择车刀，这样既提高效率、质量又能减低加工成本；2）根据车刀的几何参数、加工实效选择刀具。根据刀具的几何参数及加工工件对工件造成的实际影响选择有效、实用、经济刀具，为加工打下基础。

（2）正确使用刀具。1）正确刃磨或者装夹刀具。数控车床刀具应保证刀片与刀柄对机床主轴相对位置保持一定，保证刀柄具有足够的强度、刚性及耐磨性，装夹刀具时保证刀片与刀柄的转位准确、装拆方便；2）控制一定的切削量。要求安装调整方便，断屑及排屑性能好，切削量适当大一些，进给速度快一些。根据具体工件尺寸及平时操作经验设置切削量，必要时可以先设置进给量小一些，随后逐渐增加这样的方式，寻找到适宜的切削量和进给速度。

（3）选择适宜的切削液。选择适宜的切削液，延长刀具的寿命。

3　确定热处理工序的最佳技术参数，保证成品后内部

组织稳定

目前数控工具锥柄产品使用时间稍长容易变形，质量不稳定，性能指标降低，严重时无法使用。首先对原材料进行理化分析化验，保证成品后内部组织稳定。了解材料内部的C、S、SI、Mn、P元素含量组成。同时利用金相实验对材料内部组织构成进行检查，与标准图样对比，判断材料内部结构是否合格，确定热处理工序的最佳技术参数，通过在加工中适当增加退火温度、延长退火时间、在淬火时熔融液中添加某些介质、在不同温度下分时间段操作。严格遵照淬火、退火、时效、发蓝等常规技术要点。把30件粗加工完的产品，分3批进行热处理试制，每批10件，经过不同方法（温度、时间段、添加不同介质等形式）试制，精加工后，成品检验技术指标正常。经过客户使用，反馈该类产品质量稳定。

4　现有产品与其他厂家类似产品的比较

生产的产品与以前的产品（现在仍有的企业生产类似产品）主要不同点：

（1）内圆和外圆的同轴度＜0.01mm以前＜0.02mm

（2）槽两端面的平行度＜0.01mm以前＞0.01mm

（3）内圆对外圆的跳动＜0.005mm以前＜0.008mm

（4）槽内的两端面对内圆的跳动＜0.005mm以前＞0.005mm

（5）内、外锥面与标准测量规的接触面积＞90%以前＞75%

（6）工件整体硬度＞HRc60以前＞HRc50

（7）内圆、外圆的表面粗糙度约▽8

5　总结

通过加强材料进厂时的理化检验和金相试验，确保进厂时的原材料合格，优化工艺加工方法，减少加工带来的误差，调整工序加工步骤，提升工艺装配水平，确定热处理合理的的技术参数和有效的加工方法，保证产品内在质量和外在质量的统一，避免因变形而产生使用周期短的现象，解决了数控工具锥柄产品的质量问题，研制出的数控工具锥柄产品具有较强的竞争力和广阔的市场空间。

参考文献：

[1]机械设计总论.机械设计手册(第1卷)[K].机械工业出版社.

[2]标准化与互换性.机械设计手册(第3卷)[K].机械工业出版社.