制作刀具組合體對薄板料進行大直徑加工

現在企業對薄板進行大直徑加工時，常采用的方法有以下三種：一是利用氧氣分割加工；二是利用模具進行加工；三是通過線切割加工。但是上述三種方法都有一定的局限性。用氧氣分割薄板變形較大，外徑尺寸不能保證。模具只能加工特定大小的直徑，而且模具的制造成本高，制造周期長，維修困難。線切割采用精密機床，不適合進行批量加工。針對薄板大直徑，可采用刀具組合體和通用機床相結合的方法來加工。筆者通過大量的實踐和總結，設計出一套適用于在通用設備上對大直徑進行加工的刀具組合體。這種方法操作方便、安全，工人易于掌握，且投資小，生產效率高，減少了工人的體力勞動。工件定位裝夾可靠、取放拆裝方便、操作安全性較高、具有很強的實用性。

一、設計原理圖（見下圖）

二、各部分名稱及型號（見下表）

三、工作原理

1.刀具組合體

刀具組合體由鎖緊螺釘、標尺、錐柄、塑料棒、定位頂尖、切刀等部分組成。莫氏三號錐柄的端面有一個25mm的內孔，其內部有一個如圖所示的聚氨酯塑料棒5，塑料棒與25mm的內孔為過盈配合，定位頂尖與25mm的內孔為H7/r6的間隙配合，與聚氨酯塑料棒固定連接，在孔內可以壓縮聚氨酯塑料棒上下移動。莫氏三號錐柄的圓周上有一個20×20mm的方孔，標識上有刻度，根據所加工孔的半徑大小來調整刻度。通過鎖緊螺釘4與莫氏錐柄緊緊連接在一起，切刀的高度方向位置比定位頂尖的位置略高1～2mm，和標尺的連接通過鎖緊螺釘1緊固在一起。

2.安裝刀具

Z525型立式鉆床的結構比較完善，是最適合中小批量生產的常用設備。其主軸中心孔的錐度是莫氏三號錐孔，刀具組合體的莫氏三號錐柄與其連接，將刀具組合體可靠地安裝在機床上。根據所加工直徑、板料厚度以及加工精度等方面的要求不同，利用立式鉆床的主軸變速箱選擇適合的主軸轉速（一般情況選擇97轉/分進給運動，采用手動方式）。

3.工件定位

加工對象是薄板料（1～5mm），薄板料在直徑加工前一般由剪板機將板料加工成一定的規格尺寸。因此，板料的定位方式一般采用外星定位的方法。通過定位塊或者定位銷來限制板料的前后左右以及反向的自由度，再通過壓板將板料夾緊在鉆床的工作臺上，實現對板料的定位。

4.工作過程

首先將Z525型立式鉆床的操縱手柄上的端蓋沿水平方向推入，這樣鉆床就不會產生自動進給，只能使用手動進給。根據所加工薄板的半徑來調整刻度。調整好半徑刻度后，擰緊鎖緊螺釘4，將標尺與莫氏錐柄緊緊地連接在一起。切刀高度調整的比定位頂尖略高1～2mm。調整好后擰緊鎖緊螺釘1，然后將板料在鉆床上定位夾緊好。選擇主軸轉速為97轉/分，開啟機床。等機床主軸旋轉平穩后，下壓操作手柄，使機床主軸緩緩下移。最先接觸板料的是定位頂尖，定位頂尖與25mm的內孔為間隙配合，這樣聚氨酯塑料棒在主軸的壓力下開始壓縮，定位頂尖沿軸線方向向錐柄25mm的孔內移動。這樣切刀慢慢接近板料，開始對板料進行切削。由于中間切割下來的圓板料被定位頂尖固定著，因此工作平穩，安全可靠。

四、結論

通過安裝在通用鉆床上，經設計、制作的刀具組合體對薄板進行大直徑加工后的板材檢驗，符合圖樣要求，產品質量穩定，安全性能良好。

（作者單位：蕪湖技師學院）