鏜頭的技術改造探討

摘 要：鏜削工藝是生產礦用單體液壓支柱的重要工序，鏜削工藝的好壞決定了支柱油缸的產品質量，而在鏜削過程中，鏜頭的精度又是鏜削工藝的重要技術指標。兗礦集團唐村實業有限公司支護設備制修廠是有著多年生產礦用單體液壓支柱經驗的廠家，對于支柱油缸的生產加工，有著自己的加工工藝與方法，為進一步降低生產成本，提高加工質量，其根據自身的生產狀況和經驗，對老式鏜頭進行了創新改造，文章主要闡述了將老式的一體化鏜頭進行分體式改造的過程。

關鍵詞：粗鏜頭；刀片；分體式刀塊

1 現狀概況

兗礦集團唐村實業有限公司支護設備制修廠至建廠以來，鏜床鏜頭一直沿用了美式鏜頭的最初形式，即由粗鏜頭、精鏜體、滾壓體組成的一體式鏜削形式，粗鏜、精鏜、滾壓工序同時完成，但在現實的生產過程中卻越來越多的出現各種缺陷，特別是粗鏜頭這一塊：由于長年累月的使用，不僅磨損嚴重而且精度也早已達不到設計要求，直接降低了產品的合格率，而單純的外購粗鏜頭也不能很好的與現有的精鏜體結合，因為配合精度不達標致使油缸不合格的情況更加嚴重；再者，老式鏜頭的粗鏜刀片成本價過高，且由于上訴原因更導致了使用量的加大，產品成本相對被抬高，導致產品價格在越來越激烈的市場競爭中處于劣勢地位。這與公司節能減排、節支降耗的大目標嚴重不符，也與制修廠高質高效高合格率完成訂單的質量目標相沖突，亟待改善。

2 原因分析

2.1 美式鏜頭的最初形式有著粗鏜刀片無法調節的設計缺陷，其精度完全由制造過程保證，無法在鏜削過程中根據實際情況進行調整；而且粗鏜刀塊屬于易磨損件，需要經常更換，但是后續外購的粗鏜刀塊并不能很好的與精鏜體配合，配合精度不達標，生產出的油缸容易出現鏜刀紋現象，造成產品合格率下降。

2.2 粗鏜刀片的價格偏高。老式鏜頭刀片，其價格大約在50元/片，價格太高。且由于粗鏜刀塊的磨損，刀片的受力情況變得惡劣，偏吃刀現象加劇，刀片的使用壽命隨之降低，生產單位數量油缸使用的刀片數量卻明顯增加，這不僅造成了油缸合格率的下降而且抬高了生產成本。

2.3 老式粗鏜頭的壓刀方式有待改進。粗鏜刀片采用的是壓刀塊螺栓拉緊的固定方式，換刀過程繁瑣復雜，不易操作，所需換刀時間太長，影響加工效率。

3 改造思路

鑒于以上原因，為從根本上解決此問題，對粗鏜刀頭進行實驗性改造成為最佳選擇，重新選取經濟適用刀片、改變粗鏜壓刀方式、增加鏜削尺寸調節機構是鏜頭改造的最終目標。以上目標實現后便能更好的適應鏜削加工。

4 方案實施

4.1 刀片選擇

為了改變鏜削工藝存在的缺陷，通過原因分析，得出需要在粗鏜頭方面做出改進，以適應制修廠自身發展的需要。結合生產實際，先從粗鏜刀片入手，鑒于鏜缸的生產過程中有乳化液的冷卻與潤滑，理論上認為刀片并不需要選擇帶涂層的高硬度合金刀片，一般的鎢鈦鈷（YT）類硬質合金刀片即可勝任，結合制修廠的生產用刀，最后定選刀片為車間常用的YT15類41610V或41610W型刀片，由于這種刀片在沒有切削液冷卻的惡劣環境下車削外圓有著很好的效果，因此可以推斷在鏜削內孔時一樣可以完成切削工藝，最主要的是這種刀片的價格僅為原來的刀片的五分之一左右，而且耐用程度相當，使用壽命可以保證，一旦成功即可大幅度的降低生產成本。

4.2 設計刀片定位方式及角度

選定刀片后，就需要考慮其壓刀方式及角度，原有粗鏜頭采用的是壓板式壓刀，一片刀片需要兩個螺栓和一個壓刀板，但這種形式不但裝卸刀片困難而且不適用于定選刀片，綜合考慮后，決定采用機夾刀最常見的杠桿式壓刀方式，這種壓刀形式無論是在設計上還是制造上都有著相對成熟的技術，容易外協定做成品刀桿，而且，模塊化的刀桿即使在生產過程中磨損嚴重也易于更換；刀具前角的選擇與原有鏜頭刀具角度保持一致，考慮到定選刀片并沒有成型后角，因此在原來刀片角度的基礎上增加了一個-6度的后角以適應內孔切削。

4.3 與精鏜體的連接

要完成對原有粗鏜頭的完全替代還需要考慮其與精鏜體的連接，為了更好的保證加工精度，宜采用原有鏜頭的連接形式，但原有形式存在一個嚴重問題，即一旦連接完成，粗鏜頭的鏜削尺寸及位置都不能再調整，有可能出現偏吃刀的情況，這樣將嚴重影響加工質量，這也是外購粗鏜頭之所以不能達到加工要求的癥結所在，為改變這一現狀，必須增加鏜刀尺寸的調節機構，將原來一體式的粗鏜刀塊分割開來，變為兩個可調節的獨立個體成為了改造思路，即分體式粗鏜刀頭，這樣即便在加工過程中出現了偏吃刀現象，也能通過調整分體式的鏜刀頭來校正；外購鏜頭因為無法調節，一旦出現偏吃刀的情況絕大多數即視為報廢，造成資源的浪費，而改造后的鏜頭就不會出現此種情況，只需要稍微調整即可立即投入生產；再就是分體式粗鏜刀桿與粗鏜刀頭連接方式的確定，為保持分體式刀桿在加工過程中保持位置精確，設計將粗鏜刀桿放入粗鏜刀頭的預留方槽中，此方槽尺寸與定做刀桿過渡配合，然后在其上壓緊螺栓固定。

5 效果驗證

通過理論上的分析及前期的試驗準備，改造方案確定后有序的進行了實踐改造，按照設計圖紙外協加工定做了一批分體式粗鏜刀桿，然后車間制造了連接安裝部分，通過安裝調試，現已取得預想效果。改造工作于2012年5月份完成，經過大量的對比試驗可以證明，改造后的粗鏜鏜頭就老式鏜頭相比有著刀頭尺寸及位置便于調節，節約成本，換置刀片省時省力等諸多優點。

6 結束語

本文所介紹的改造過程是制修廠鏜削生產工藝的經驗總結，適合現實的生產狀況，是技術人員結合生產實際的改革創新，改造后的粗鏜頭不僅實現了粗鏜刀的尺寸及位置可調，有效的避免了偏吃刀現象的產生，提高了產品的加工質量及合格率，改變了裝、換刀片的形式，省時省力，而且有效的節約了生產成本。改造后的鏜頭運行情況良好，使用方便，各項技術指標均達到設計要求，具有很好的推廣價值。