第2个回答 2010-12-23
车床辅助工具、夹具、刀具
大 中 小日期: 2008-07-12 来源: 中国刀具商务网
1.组合式加工位快换刀架
在车削加工中经常遇到如下工序：
①钻中心孔及孔口倒角
②钻孔、扩孔、镗孔、绞孔等
③攻丝、套扣、端面密封槽
④车外圆、切槽、挑扣、切断等
这就需要反复地使用尾座及四方刀架夹紧各种切削刀具来完成各工步的切削，这种传统的加工方法存在着如下问题：
①多次(有时多达六至八次)地摇动尾座手轮来完成调换多个钻夹头及其附件的操作。
②需要多次琐紧、松开尾座紧固螺帽和多次地移动笨重的尾座来完成各工步的切削工作。
③在移动尾座前还需先把纵、横向拖板移动到合适的位置，让出尾座通道。
④要完成多工步的切削时，还得多次地移动四方刀架选用多种车刀。
⑤由于笨重的尾座，在攻丝时难以操作，孔口处易乱扣，丝攻易折断，尤其是M3～M5小直径丝攻最易折断。
我们革新成功的组合式多工位快换刀架，创造出全新的操作方式，其特点：
①其工作原理相似于六角车床的圆盘刀架，因而可实现集中安装多种切削工、刀具、(刀具的换位只需2秒钟，而且非常轻快，远远优于六角车床)，从而扩大了四方刀架的使用范围。
②组合式多工位刀架可直接安装在四方刀架上按工作所需组装上各种切削工、刀具，即可完成各工步切削任务，因而可部分地替代车床尾座的功能，省去大量的辅助工时。
③由于原四方刀架不用再转换，而利用组合式多工位决换刀架富身的换位定位精度高，在钻孔、拉孔、镗孔等工作中都可挂上走刀，从而实现自动走刀进给(一般的车床尾座是没有自动进给功能的)。
④此项革新成果结构合理，制造简单，自己动手可在较短的时间里制造成功，用于生产上，收效显著。
⑤通用性强适用范围广，在三百六十度上可任意按需等分4至8工位。
新刀架的结构如图21。
此项革新成果最适用于车削短小复杂多工步的零件。
2.可调中心多用钻夹工具
在车削加工中，盲孔底平面为R圆弧形或90度形面等各种复杂形面，以及钻孔中6～24mm的工件时，传统的操作方法一般是采用钻夹头夹紧切削工具后，利用尾座来完成切削加工，由于尾座工作时是手动操作进给，劳动强度大，工效低，尺寸不易控制，质量差。
针对上述操作中出现的问题革新成功了一套可调中心多用钻夹工具。此项成果适用于加工各种特形面内形精度要求高的工件(见图22)。
特点：
可调中心多用钻夹工具，可直接安装在车床原四方刀架上，按工件形状任意组装上各种专用、通用切削工具进行自动进给切削成形。
制造方法：
自己动手用45号钢40×58×90mm长方形材料先用铣床按图铣外形，然后夹紧在车床四方刀架上，用三爪夹盘夹紧一φ24mm钻头，进行反切削，钻出一通孔，再配制一套外直面，内孔带锥度的钻头锥套工件，(可用旧锥套改制)然后配制一件直柄偏心孔钻夹调心套件。最后可按经常加工的各种特形内腔形面配制一套专、通用切削工具夹紧定位体，即可组装成多种切削工具利用纵向自动走刀进行工作。
3.组合式多用套扣、攻丝工具
普通中小型车床加工各种螺纹(内、外)时，传统操作。方式是，利用尾座装上专用辅助工具来进行工作，劳动强度大，辅助操作工时长，在加工小件螺纹时不易保证产品、质量，而且切削工具极易损坏。
我们在生产实践中革新成功的组合式多用套扣，攻丝工具，可直接安装在四方刀架上进行工作，从而改变了传统笨重的操怍方式(见图23)。
特点：
①结构合理可靠，实用性强。
②制造方便，自己动手即可制成。
③适用范围广泛，可作为新的一代车床辅件配套应用。
④便于推广交流，变为全社会的财富。
工作原理：
图示1号件和3号件对准中心后，即可作纵向左、右移动，利用大拖板摇至工件接触后，即用自动进行套扣或攻丝，工作完成后打反车主轴转动，此时工具在弹簧等作用力下会自动退出工件并恢复原位。
4.复合式多位微调中心钻夹工具
在车削加工中经常会遇到一些小孔钻削加工，工件孔径φ0.6mm至φ5mm，传统的操作方式为了确保小孔钻正，必须先用小中心钻夹紧在钻夹头上移动尾座打一个中心定位小孔，然后再换上一个钻夹头，夹上小钻头进行钻小孔，多次的换钻夹头、摇刀架及多次地移动尾座，钻一个小小的孔，劳动弱度如此大，而所用去的辅助操作时间又那么长。为解决这一问题，我们在生产实践中抓住了小孔钻削存在的一个主要的矛盾，就是中心不易对正(主要是高低方向上)，经过多次改革，制成了复合式多位微调中心钻夹工具，此工具装在车床四方刀架上夹紧后，利用偏心件把中心微调正后即可轻快地进行钻削加工，此项革新成果有效地把中心钻和小钻头复合在同一工具的同一中心高度上，从而改变了传统的操作方式，成功地用于生产上。(见图24)。
5.组合式多刀台机夹车刀组
车削加工中经常遇到一些批量小，多品种综合工序的加工，(机修配件工段尤其突出)，由于所需车刀的品种多，一时又配备不齐，为了解次上述工件的顺利加工，我们革新成功了一套组合式多刀台机夹车刀组，其特点是：
①充分发挥了机夹刀的作用，一把刀体上可按需任意组合上各种刀台，完成车外圆、平端面、切槽、挑扣、倒角、镗内孔等多个工步，节省了大量的刀具和材料。
②由于每个刀座可在刀体上定位并旋转，因此主偏角可按工件外形组合所需角度，发挥了一刀多用的功能。
⑨结构合理可靠，采用上压、下拉、侧定位三保险，因此夹紧牢固。
④由于各种刀座是机夹形式的，可任意选用各种牌号的硬质合金刀片，切削各种工件材料，(也可安装陶瓷刀片)。
⑤减少了辅助操作工时，提高工作效率。
⑥制造简单，自己动手按图按需配制即可(见图25)。
6.金刚石外圆机夹车刀
迷你型车床
在精密车床上用一级天然金刚石车刀，切削有色金属以及塑料等工件材料，其表面粗糙度能达到Ra0.02～0.012μm，可实现以车代研磨、抛光等获得较好的综合效果。
天然金刚石车刀在切削加工中，刀头可用502胶粘结在刀体槽中使用，但要注意切削用量的合理选择，不然刀头很易从刀体上掉下来，严重时还易损坏。另外一种方法是采用机夹形式，在刀体槽中垫一薄铜片，然后用上压式夹紧，由于天然金刚石刀头体积较小，放在刀体槽中间隙不宜过大，不然切削过程中会产生刀头的纵向位移，由此引起吃刀深度突然增大而损坏刀头。
针对上述问题，我们自行设计、制造成功的一把侧挤、上压定位式金刚石外圆机夹车刀，圆满地确保金刚石车刀在切削过程中的可靠牢固性，因为金刚石车刀很贵重，(0.3克的刀头价值几千元)，因此确保超精切削时的安全可靠性是很重要的。天然金刚石外圆机夹车刀结构见图26。
7.废旧刀片再生多用机夹车刀
在车削加工中经常遇到一些工件如：
①小直径的切断下料
②细牙螺纹的车削
③小窄槽形的切削加工
④橡胶件的切割加工
⑤塑料件的切割加工
⑥夹布胶木件车削加工
上述工件的切削加工，过去采用的刀具是用高速钢刀条刃磨成各种刀形。把高速钢刀条刃磨成窄长的切刀和细牙嫘纹小刀头，以及切割橡胶件的薄片割刀，很是费时间，而且浪费了大量的高速钢，刀具在刃磨时由于形状又窄又薄又长，极易过烧至使刀具退火造成刀具的耐用度低，使用寿命短，生产效率低。
我们在生产实践中经过多次改进，革新成功的废旧刀片再生机夹车刀，用于生产上收到了很好的经济效果。
特点：①结构合理，夹固可靠。
②制造简单，自己动手即可成功。
③通用性强，可任意按需组装上各种形状的废旧刀片完成多种工步的切削加工。
④废旧锯片、铣刀、锯条稍加改形，刃磨后即可使用，废旧刀片的厚薄多可通过预调4号件调距螺钉后拉紧在刀体定位面上省工、省时、省刀材。刀具结构如图27。
8.简易快速夹紧工具
在车削加工各种尺寸的双头螺栓的调头工序中，由于一头螺纹已车好，如果用螺纹开口胎具装夹已车好的一头螺纹来加工另一头螺纹时，存在如下问题：
①装夹不紧，切削中易转动而引起工件跳动。
②螺纹开口胎来回装夹后变形大，耐用度低，需经常更换，工效低质量差。
自制快速夹紧工具是加工双头螺栓的有效工具，批量越大效果越好。其特点有：
夹紧可靠、确保质量、装夹快速、提高工效、制作方便。
工作原理：快速夹紧工具采用大、小螺距不等造成的夹紧力夹紧工件。由于工具的螺距大、小不同，在装卸工件时当大螺距螺母松开后，工件就极易从工具小螺距螺帽退出；这样就确保了工件的夹紧力，在切削时不易跳动，工作完成后一松大螺距螺帽，工件即可快速退出，见图28。
9.立装式双刀头半粗、精车组合机夹刃
在车削定子铁芯硅钢工件的外圆时，刀具因磨损耐用度低，造成工件尺寸不等。我们自制并成功地应用到生产上的立装式双刀头半粗、精车机夹刀，有效地解决了上述生产中的问题；从而确保优质高效地完成生产任务，其特点是利用废旧的硬质合金刀片二片，刃磨成半粗车刀和精车刀等多种刀具几何角度，组合在刀体上，即可应用，节省了大量的刀头，见图29。
10.非金属材料简易套切工具
在车削各种橡胶件以及各种软、硬塑料件的加工中，由于工件较软极易变形，尺寸精度难以达到，我们按经常加工的非金属件材料的工件外形设计制造的简易套切工具，优质高效地完成了非金属材料件的外形加工，套切工具介绍如下：
① 套切工具材料：一般中碳钢棒材。
② 操作方法分两种情况：
套切工具可安装在尾座钻夹头中对工件进行套切成形后再切断。
套切工具也可安装在车床三爪卡盘上对硬塑料板材进行快速套切成形。
③ 套切工具是定尺寸切削工具因而尺寸精度极易确保，工件外形不易产生变形。
④便于制作推广。
例如小橡胶件的加工(见图30)：
11.立装机夹刀片刃磨用简易夹具
车床加工车间
我们利用废旧的硬质合金三角机夹刀片，经过刃磨后改制成立装机夹车刀体。从而把大量的废旧硬质合金三角刀片变废为宝。由于三角刀片比较小，把它立装起来使用时必须先进行刃磨，用手直接握住小小的三角机夹刀片是无法刃磨的，利用一块6 mm厚的刀垫，在铣床上铣一斜面，然后再钻一小孔并攻丝后、即可用内六角螺钉把三角硬质合金刀片装在此工具上进行刃磨各部几何角度，小小不起眼的垫铁片经加工后，解决了刀片的刃磨问题(见图32)。
12.加工畸形工件简易夹具
数控车床加工车间
在车加工各类型球面连接接头工件的内孔和切内弧槽时，过去采用的方法一般有两种，一种是用组合夹具，另一种是采用大缺口开口胎。组合夹具装夹费时，而开口胎夹紧力差，加工中工件易移动转向打坏工具。下面介绍一种结构简单夹紧可靠的畸形件夹具。夹具由图33中1、2、3号件组成，为确保锁紧力和松卸工件省时的要求，1号件螺距要大于3号件的螺距0.75～1倍。
制作先(按图33A)的形状，结合所加工的球面连接头工件尺寸自制一套夹具。先把1号件(心轴)夹紧在三爪夹盘中，然后装上2号件(拉紧螺帽)不要拧到底，把工件球头端面装入3号件(定位螺体)孔底B端面内(工件由3号件铣开的缺口槽处放进去)，此时将3号件拧人2号件内直到与1号件A端面一起将工件顶紧在3号件B面上，再用搬手拧紧2号件，即可进行钻孔、镗孔和切圆弧槽等车削工作(见图33B)，特点是夹紧可靠，定位精确，提高工效。
13.复合多孔成形钻扩刀具
在车削加工各种铝合金畸形件壳体时，经常遇到多台阶孔(4～6个)，孔径从φ0～36mm，总深度85～110mm之间，以往的操作方式是采用多支钻头粗钻后，再用细长的内孔镗刀精镗内孔，在粗钻和精车过程中，由于尺寸数目多精度要求高(H7～H8)以及表面粗糙度为Ra1.6～0.80μm，因此经常出废品，效率低，劳动强度大。
我们在生产实践中，根据壳体形状自己设计了复合多孔成形钻扩刀具多种，(一组分粗、精二把)加工生产壳体时，先用粗刀具钻扩后再用精刀具钻扩达到图纸尺寸精度要求，确保了产品质量又提高了工效，还改善了劳动强度。刀具制作方法：材料W18Cr4V或T12A。经粗车及铣加工后，进行热处理HRC58～62最后精磨即可使用。见图34。
此项小革新可适用于铝合金及部份钢件如电爆管工件等多种工件的成形加工，制造很简便，自己动手很易成功。杂形面多尺寸刀具，收效快。
14.板材旋压成形及工具
(1)板材旋压成形
在车削加工各种保护盖工件时，一般是采用大直径铝棒材，用4道工序车削成形，工件厚度在0.6～1.5mm之间，直径书80～160mm之间，车削时存在如下问题：
①原材料利用率低，浪费了大量的金属材料。
②车加工中由于工件薄，装夹变形大。
③在多道车削工序中，由于变形等问题影响只能微量吃刀，工效很低。
采用板材旋压成形，是在普通车床上利用自制旋压工具及各种芯模和顶板，然后用活顶尖将板材顶紧，利用车床大拖板的往返运动，经多次滚压板材，迫使板材发生塑性变形逐渐倾斜而包模成形，变为各种圆筒形工件，其工作状况与赶形基本相同。
板材旋压成形分冷旋压和热旋压两种，对于一些塑性变形较好，金属流动性好的板材例如纯铁、无氧铜、防锈铝、紫铜等厚度在0.6～1.6mm之间的板材可采用冷旋压法成形，其它的金属材料可采用加热旋压成形。
(2)板材旋压成形的应用
板材经过旋压成形后可变为各种复杂形状的筒状零件，工件精度可达2～3级，旋压速度一般V=70～100m/min，对于单件小批量生产经济效益显著，可省去冲模材料和模具的生产周期，对于没有定型的或批量少的产品做模具是不经济的。
(3)旋压成形的工具
①芯模：其作用与模具上的凸模和凹模一样，芯模的形状和尺寸直接关系到成形后零件的形状和精度，因此制造芯模时，在尺寸精度上应考虑热涨冷缩系数，芯模外径尺寸要比要求尺寸小0.02～0.04mm。芯模内孔尺寸要比零件图纸要求尺寸大0.02～0.04mm。另外，为了保证旋压成形后零件能顺利取下，芯模表面粗糙度为Ra0.80μm，另外在芯模中心钻一排气孔。
芯模材料选用铸铁或低碳钢。
②顶板：是用来压紧板材与芯模端面，一般采用低碳钢制造，其外径要比芯模直径小1.5～7mm，顶板端面与中心孔要保证垂直，顶板形状也应根据零件形状而改变其形状。
③旋压工具：滚轮材料用高速钢或硬质合金YG8。刀体用45号钢制成。
作用：①找正板材，②压光芯模，③旋压板材成形，
④取下零件，⑤进行内外圆翻边等工作。
旋压工具外形及工作原理见图35。
(4)板材的选择
在旋压过程中，金属发生流动而使材料变薄，因此选择板材厚度时，要根据图纸要求，对于壁厚要求较高的应选用厚一些的板材经旋压加工后再精车保证其精度要求，对于板材毛坯外径尺寸的选择，按模具设计上落料计算法算出的尺寸大小再减去15～25mm，减小的原因是由于旋压过程中，金属发生流动材料变薄而伸长。也可按下式计算：毛坯外径D≈工件底径+筒高+15～20mm。
(5)旋压过程中容易产生的问题
①变形后产生的板材变薄。
②操作不当等原因而起皱。
车床车间
15.车削橡胶密封件刀具、夹具
(1)几种车刀
①外圆车刀
图36中三种橡胶件车刀是属于剥皮式车刀、切削过程中利用大的横向前角rO=45。以及尖头刃口切割人橡胶毛坯外径上，分多次切削，将多余材料剥皮后成形，切屑呈圆片形，要及时剪除以防损坏刀尖影响工件尺寸和表面粗糙度。
②锯条切割橡胶车刀
图37中五种形状的车刀，是用废锯条或废铣刀片刃磨而成。装在自制多用机夹刀体上即可切割橡胶件端面、外圆和内孔以及内、外锥体(切断)等。可节省大量刀具材料及刃磨时间，五种车刀形状可根据加工件内、外形选用(车削实例见后述)。
③大余量橡胶轴类件外圆车刀
图38外圆车刀是用来加工余量较大的橡胶轴类件，其特点是吃深大，粗车时ap=4～15mm。走刀量f=0.5～2mm/r。精车时吃深ap=0.5～1.5mm，走刀量f=0.4mm/r，HS70～84的橡胶轴经加工后表面粗糙度可达Ra1.6μm。
④橡胶件成形车刀
图39中三种橡胶成形车刀，在切削过程中利用刃口的锋锐和刃口粗糙度较低把工件刮削成形，刀尖R的大小可根据工件所需刃磨而成，刀片材料可采用废铣刀片。
(2)橡胶件车削夹具
①橡胶件是软而带有弹性的材料。车削中如果装夹不当及切削方式不当导致工件变形，精度难以保证，图40中三种橡胶密封件的装夹是采用铝制开口胎均匀夹紧，夹紧力不宜过大，工件毛坯尽量缩短夹紧位置，切剥内外锥体时刀具采用图37中形式，操作中注意由工件的大头切至小头分多次切削成形，这样可防止因刀片薄，切削时受力大而产生刀片弯曲变形，锯片切割刀刃磨后用细油石仔细研磨，要求刃口锋利表面粗糙度要好，操作时手动进给要慢而均匀。
②图41夹具是切削各种尺寸的橡胶密封垫专用自制夹具，其特点是结构简单、夹紧可靠，外径尺寸小于φ140mm的橡胶垫都可加工，图中1号件心轴胎，2号件橡胶垫(粘在l号件端面内孔处可防止刀尖接触金属而损坏)，3号件是多种尺寸大小调整垫，4号件是锁紧螺帽在其外径上滚上花，还可钻4等分φ8孔，当夹紧力不够时可用φ8棒锁紧。车削前先装好刀并试切，调整好尺寸刻度即可进行加工。为了节省橡胶材料，多种尺寸橡胶密封垫可分段由小尺寸切至大尺寸，(一片橡胶板材可加工多个尺寸不同的工件)。如果直径大于φ140mm时可钉在木板上车削