E形螺栓加工刀具工艺研究.pdf
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1、制造与工艺 Manufacturing and Process44 今日制造与升级 2023.60引言刮板输送机(以下简称“刮板机”)螺栓是刮板机众多配件中的一类,是刮板机正常工作必要的联接零件,此类螺栓主要有 E 形螺栓和 U 形螺栓,二者通过外观就可以进行区分。刮板机 E 形螺栓其外观类似英文字母“E”,通常都是配套刮板、链条形成刮板链使用,主要是将刮板机中刮板、链条联接起来,实现对煤的拉动输送功能,因此每台刮板机所用 E 形螺栓的数量较多。近年来,传统机械加工行业顺应时代发展需要,不断更新加工设备,作业过程逐渐从手动作业向半自动化/全自动化加工转变。目前,E 形螺栓在普通机床加工工艺逐渐
2、被淘汰,已被自动化程度高的数控机床取代,因此数控机床加工 E 形螺栓时所选用工装、刀具也出现不同程度变化。正确选用工装、刀具以及刀具的切削参数就显得非常重要,特别是有必要对刀具结构的合理性进行研究,因为合理的刀具结构直接影响到刀具使用寿命、机床的精度、工装的寿命和产品的加工质量。1 加工工艺分析1.1 工艺现状E 形螺栓零件主要在普通车床设备加工,通过手动车外圆、倒角和车螺纹三道工序,属于重手工作业,劳动强度高、生产效率低。E 型螺栓加工调整至数控加工中心设备加工后,数控加工中心机床对零件的精度要求较高,零件的外形尺寸精度直接影响到产品加工质量的稳定性。为了保证螺栓加工质量,E 形螺栓在数控加
3、工中心加工前需要对每一件零件进行校正。以 M24螺栓螺纹为例进行说明,其加工工艺过程:先后依次使用 D28套镗刀粗外圆 D26套镗车刀粗外圆 D25套镗车刀半精外圆 D24精镗刀精外圆倒角刀倒角滚压螺纹刀滚压螺纹,完成对螺栓螺纹的加工。1.2 刀具情况加工 E 形螺栓外圆柱时,使用刀具为2把粗镗刀、1把半精镗刀、1把精镗刀、1把倒角刀和1把滚压螺纹刀。为了便于排屑,所有外圆镗刀结构均采用开放式两侧对称2刀刃结构。(1)外圆粗镗刀(图1a)镗削外圆柱面时,粗镗刀具呈悬伸状态,加之零件外圆毛坯校正后还是存在一定变形,螺栓零件自动夹紧后,加工过程粗镗刀两侧刀刃不能同时参与切削,存在单刃切削的情况,且
4、刀具悬伸长度大,刚性较低。此种状态下,切削时产生较大的振动和噪声,加工过程不稳定,刀片经常出现崩刃现象,使用寿命低,加工成本高,加工后零件表面产生较大刀纹。(2)外圆精镗刀(图1b)精镗圆柱外圆时,刀具两侧刃均参与切削过程且受力均匀,但由于刀具两刀刃悬空长度大,随着加工深度增加,精镗后外圆尺寸开始出现微观变化,加工完外圆柱尺寸存在误差,出现上端尺寸小,下端尺寸小的情况。理论尺寸如图2中 a 所示,实际尺寸如图2中 B 所示,加工后实际尺寸不符合图纸要求。螺纹滚压刀(图3)滚压螺纹。螺纹加工,传统加工方法多采用车削螺纹、铣削螺纹和板牙成型的方法加工螺纹。这3种加工方法生产效率低,螺纹质量不稳定,
5、产品一次交检合格率低。现阶段采用新型滚压技术加工 E 形螺栓螺纹,加工时需要将外圆尺寸加工至螺栓中径尺寸,再摘要随着人工智能、大数据、云计算等技术的发展,数控机床的智能化程度不断提高,E 型螺栓螺纹多在数控加工中心设备加工,由于不同设备、不同工艺方法,对刀具的要求不一样,因此,通过对数控设备加工工艺、使用刀具的研究改进,来提高 E 型螺栓加工质量和生产效率并降低成本。文章结合 E 形螺栓在机械加工过程中存在的问题,找到问题的关键点,通过对现有刀具结构进行改进,增加刀具刚性和切削的稳定性,从而达到提高 E 形螺栓加工质量和降低生产成本的目的。关键词E 形螺栓;刀具;成本;效率中图分类号TH161
6、+.1 文献标志码AE形螺栓加工刀具工艺研究吴柏庆,魏小英(宁夏天地奔牛实业集团有限公司,宁夏石嘴山753001)制造与工艺 Manufacturing and Process2023.6 今日制造与升级 45使用滚压轮以挤压成型的方式将螺纹加工至图纸工艺所要求尺寸。图3 滚压技术加工螺纹2 优化改进通过分析 E 形螺栓加工现状,总结出影响 E 形螺栓圆柱外圆尺寸的关键因素是加工刀具结构的选择,刀具结构设计合理,强度和刚性满足切削要求,才能加工出质量稳定的产品。为了满足加工要求,以最低投资成本为目的对现有加工刀具进行结构改进,进而使镗刀切削时径向能够承受足够的压力,保证刀具的刚性,解决加工中存
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