刀柄拉钉对加工的影响.pdf
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1、2023年 第9期 冷加工53刀具Cutting Tool刀柄拉钉对加工的影响华斌江铃汽车股份有限公司车桥分公司江西南昌330004摘要:在数控设备中拉钉是联接主轴和刀柄的重要部件,锁紧拉钉的拧紧扭矩会严重影响加工质量和加工成本;拉钉的质量也是影响加工成本不可轻视的隐性问题,笔者用现场案例具体说明现象,希望对业内同行有借鉴作用。关键词:7/24锥柄;拉钉;拧紧扭矩;拉钉损伤;刀柄变形1 序言现在很多数控设备的刀柄是7/24锥度日本标准(MAS403)BT、BBT,锥度为724,大小规格有60、50、40和30,用BT刀柄实现刀具与机床主轴的联接。标准的7/24锥面联接有许多优点,如:可实现快速
2、装卸刀具;刀柄的锥体在拉钉轴向拉力的作用下与主轴微量变形的内锥面接触,锥体在主轴的锥孔内安装各种刀具用于加工零件。因该类型刀柄只有一个锥度尺寸需加工到很高的精度,所以成本较低且可靠。7/24结构的刀柄使用较为广泛,而将刀柄和主轴联接的零件是拉钉,不同设计的主轴拉爪,会有各种不同结构的拉钉结构,但相同的是拉钉都是用螺纹与刀柄联接。由此可见拉钉是联接刀柄和主轴的关键零件之一,一个拉钉将承载主轴拉爪的所有拉力,将刀柄的锥面牢牢地固定在主轴锥孔中。拉钉将所有拧紧扭矩都传递到刀柄上,超过设计值的拧紧扭矩可能将刀柄拉伸变形1;另外拉钉的制造方式和制造精度也会影响刀柄在主轴中的定位精度。2 案例一2.1 现
3、状介绍在一次新品加工中,车间反馈,使用一个新的液压刀柄安装合金钻头,因加工尺寸偏大,故用f12.6+0.25 +0mm的钻头,大品牌的新液压刀柄装夹钻头,加工铸件QT450材料,实际加工尺寸为f12.6812.75mm,远远大于工艺规划时预定的f12.6+0.05 0mm尺寸,且呈现入口大出口小的锥度趋势。更换了新钻头也是一样的超差。正常情况下,一支合金钻头加工此类型的工件材料,可以加工3万个以上的孔,现 在 的 这 个 情 况 造 成 了 停 机 的 严 重 损失。于是大家对相关内容进行检测:检测设备精度,符合相关标准。工件安装可靠,没有松动、位移等异常现象。加工参数正常,线速度为135m/
4、min,进给量为0.18mm/r。排查刀具的安装方式正常,无污垢切屑等异常。刀柄锥部也无任何刮伤压痕等,表面干净光整。从这5个方面均没发现异常,因此需要对加工过程进行分析。2.2 过程分析在将刀柄放在对刀仪检测刀具的安装跳动值时,表现为刀具尺寸不稳定,每次检测的尺寸不一样,刀尖处最大有0.25mm偏差。用手轻轻左右摇晃,明显感觉到会有轻微径向晃动,发出“咯咯”的声音,疑似刀柄锥度不正常。为确认是否为刀柄制造误差,还是拉钉长度或是其他原因造成,计划将拉钉拆除,但发现根本无法将拉钉拆下。于是在没有拆卸拉钉的状态下,将刀柄在圆度仪上检测(见图1),检测出刀柄的724锥度面在拉钉锁紧螺纹的位置上有角度
5、偏差(见图2),因此初步认定是拉钉锁紧力太大造成的。在使用多种方式拆卸后,损坏了一支拉钉扳手也没有拆下拉钉,最后是2023年 第9期 冷加工54刀具Cutting Tool用台虎钳锁紧拉钉的装夹位置,用大型扳手卡住刀柄的卡槽后,用了很大的力才终于将拉钉拆下。之后,马上在对刀仪上检测刀具跳动值,该液压刀柄安装钻头的精度恢复到正常的0.005mm跳动值。图1在圆度仪上检测刀柄的锥度图2圆度仪检测结果为不合格2.3 原因分析查找拉钉锁紧力偏差的原因时,发现是安装拉钉的定扭矩扳手设定错误,使用了BT50 的设定值安装锁紧BT40拉钉造成。对操作人员进行纠正和培训,防止今后类似情况的发生。拉钉拧得太紧会
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