在中、大批量生產(chǎn)中,常常可以通過工序集中來提高機床的生產(chǎn)效率稽橱。工序的集中,除了采用多軸加工外,采用裝有多個切削刀刃的專用刀具(復合刀具)則是提高機床生產(chǎn)率的另一個重要途徑。由于復合刀具往往可以替代好多把常規(guī)刀具,并且往往是在工件的一次裝夾下和刀具的一次工作行程中完成多道工序的加工,因此可以減少換刀次數(shù),消除工件或刀具的重復定位誤差,從而可顯著減少輔助時間砂猿、提高加工精度和減少測量過程谷庐。此外,專用刀具還可以用來解決常規(guī)刀具難于進行的一些加工任務。由于這些優(yōu)點,這類刀具不僅在組合機床和自動線上得到廣泛應用,而且近年來也愈來愈多地應用于高速加工中心铲醉。長期以來的生產(chǎn)實踐表明,在中拘绳、大批量生產(chǎn)中采用專用刀具對工件的多個相關(guān)功能表面進行綜合加工,或?qū)﹄y于接近的功能表面進行加工是實現(xiàn)加工合理化的有效手段。
圖1(上)圖2(下)
孔加工專用刀具的結(jié)構(gòu)分類

在中脆丁、大批量生產(chǎn)中,專用刀具除少量是屬于專用銑刀外,絕大部分是用于孔加工的專用刀具世舰。在生產(chǎn)中,有很多加工任務不僅要通過專用刀具來制造精密孔,而且往往需要借助于這類刀具來加工與精密孔相關(guān)的功能表面,如加工配合孔的凸臺端面、止口和環(huán)槽等。有些工件,特別是箱體件,有不少這類功能表面的加工往往要通過刀具的徑向走刀來實現(xiàn)(圖1)跟压。

在加工時,并要確保配合孔相對于某一基準面或另一個配合孔的位置精度(垂直度胰蝠、同軸度)。從這里可以看出,專用刀具在孔和相關(guān)功能表面的綜合加工中無疑是起著十分關(guān)鍵的作用震蒋。

從刀具結(jié)構(gòu)上,專用刀具可分為刀具固定式和刀具移動式兩大類茸塞。

這種復合刀具可分為整體式、裝配式和機夾式三種查剖。這些復合刀具的結(jié)構(gòu)相對比較簡單钾虐。整體式復合刀具由兩個或更多相同或不同類型的刀具組成,如復合鉆、復合擴孔鉆笋庄、復合鉸刀和復合鏜鉸刀等效扫。這類復合刀具的制造和刃磨十分不便,這樣的缺點可以通過采用裝配式復合刀具而得到改善(圖2)。但是裝配式復合刀具由于增加了機械連接部位,刀具的剛性會受到一定程度的影響直砂。機夾式復合刀具的優(yōu)點是,當?shù)毒吣p后,只需將可轉(zhuǎn)位刀片相應轉(zhuǎn)過一個角度或更換刀片,復合刀具又可重新使用计侯。
圖3

刀具移動式專用刀具

這種刀具一般稱作受控致動刀具,從驅(qū)動方式上又可分為機械受控刀具和電子受控刀具,前者主要是采用推(拉)桿、撞靠蜀梢、離心力凭衩、冷卻潤滑液等驅(qū)動方式來使刀具實現(xiàn)橫向、斜向或軸向進給運動冀烘。后者則采用裝在刀體中的伺服電動機來驅(qū)動這些進給運動。

1 機械受控刀具

◆推(拉)桿致動刀具

這種刀具通過機床主軸中的推(拉)桿(由裝在主軸箱末端的油缸或伺服電動機推動)既可經(jīng)齒條—齒條锯政、齒條—齒輪—齒條和斜塊驅(qū)動刀體中的滑動刀架實現(xiàn)橫向(或斜向)走刀(圖3a),經(jīng)齒條—齒輪—扇形齒輪實現(xiàn)刀具的圓周進給(圖3b),也可借助推桿上的螺旋槽來驅(qū)動偏心安裝(相對主軸中心線)的刀桿進行回轉(zhuǎn),使刀桿上的刀具在從起始位置轉(zhuǎn)動到終點位置的過程中實現(xiàn)徑向進給(圖3c),或經(jīng)另一個與刀盤偏心連接的傳動桿來推動刀盤實現(xiàn)圓周進給(圖3d)纬惶。這類推(拉)桿致動的專用刀具,可適應很廣的加工任務,用來加工凸臺端面、止口尚档、內(nèi)外環(huán)槽诽闲、錐面和球面等功能表面。

在高速加工時,對于推(拉)桿驅(qū)動滑動刀架的致動刀具,即使裝有配重滑板,也難于達到相應的動平衡品質(zhì),并且在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),作用在拉桿上的力對于主軸軸承也是難于承受的彩梅。而對于采用偏心工作的致動刀具,由于回轉(zhuǎn)刀桿上切削刀刃從起始位置到終點位置的位置變化不會影響到刀具重心的改變,因此,這種偏心工作的專用刀具可用來進行高速加工科请。

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