压板孔加工刀具的优化.pdf

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1、制造技术／工艺装备现代制造工程(ModemMamdacturingEngineering)2011年第12期压板孔加工刀具的优化唐霞(无锡科技职业学院，无锡214028)摘要：针对原钻孔刀具加工喷油器压板孔的加工效率低、刀具成本高且钻头崩损的缺陷，结合生产实际情况，从选择合理刀具、取消定心和取消分段加工三方面，对生产线的刀具进行优化，提高了生产效率，降低了刀具成本。关键词：钻孔刀具；取消定心；取消分段；优化中圈分类号：TGTl3．1文献标志码：B文章编号：1671—-3133【2011)12—0079—04Optimizationoftoolsfo

2、rplateholecuttingTANGXia(WuxiCollegeofScienceandTechnology，Wuxi214028，Jiangsu，China)Abstract：Accordingtoprocessinginefficient，highcosttoolsanddrillcoU印％oforiginalcuainStoolford峨holeinjectorphte，thetextoptimizesthetoolontheproductionlinefromselectingareasonablet001．theabolition

3、ofcentering．cancellationofsub—processing，whichimprovesproductionefficiencyandreducestoolCOSL8Keywords：drilliIlgtools；abolitionofcentering；cancellationofsub—processing；optimization0引言钻头是孔加工时使用范围最广、成本最低的工具。现代自动化加工对钻头的要求为：保证良好的加工精度，有利于优化工艺过程，可取消扩孔，甚至是绞孔等二次孔加工工艺；钻头寿命长，有利于控制刀具成本，降低

4、工人劳动强度，钻头寿命稳定有利于稳定生产和保证产品质量；可高速加工，有利于提高生产效率。1原加工喷油器压板孔工艺喷油器压板为上海康明斯公司在中国采购的零／部件之一，如图1所示，主要出口到美国、英国和日本等康明斯分厂，此外还直接供应给东风康明斯公司。压板项目初期运行阶段，为保证两孔位置度公差，在现有FANUC钻削中心上加工其2-妒连接孔，如图2所示。加工工具为西6．5钻头+66．8铣刀+曲7绞刀。加工节拍为59秒／件，此时刀具寿命为100—250件，寿命不稳定，刀具成本为0．832元／件，此工艺的加工效率较低，刀具成本较高，并且在钻孔时经常发生钻头崩

5、损的现象，加工200件后，崩损的钻头如图3所示。图1喷油器压板零件图2连接孔由于压板零件形状特殊，需使用翻板夹具装夹零件，压板钻孔刀具装夹如图4所示。由于夹具有25ram厚的模板，在钻孔时，刀具需穿过夹具的模板，这样使刀具的悬伸量增加，降低了刀具自身的刚性。但为了保证两孔的位置度要求，刀具又必需具有足够的刚性。又由于在钻孔的后半段中，有4mm左右的半792011年第12期现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)aJ俯视b)平视图3崩损的钻头壁孔切削，如图5所示，如果钻头切削刃部位刚性太高而韧性不足，则很容易使外刀尖

6、产生崩损现象。2孔加工刀具优化方案2．1选择合理的刀具通过原因分析后，可以看出解决问题的关键在于80图4压板钻孔刀具装夹图5压板钻孔示意图选择一把合适的刀具。在翻阅刀具样本后，找到一款钻头，如图6所示。该钻头具有以下特点：所用材料为新的硬质合金，兼具硬质合金的高硬度和高速钢的高拉伸强度；采用纳米涂层技术，具有极佳的耐磨损性和防裂纹扩散性；采用R形横刃，可减小轴向抵抗力；主切削刃进行了钝化处理，抗冲击性强；具有大容屑槽，铁屑更容易排出。辑柑憎图6钻头2．2取消定-c,ta工以前人们往往被传统观念所束缚，认为中心钻定中心后更容易保证孔位置精度，且增加钻

7、中心孔工序浪费不了多少时间。此种观念对于硬质合金钻头不再适用，因为这不仅关系到加工效率的问题，而且会影响到钻头的使用寿命。中心钻的钻尖锋角应等于或大于后序钻孔的钻尖锋角，这样才能起到很好的定心导向作用；如果中心钻的锋角小于钻尖锋角，则钻头切人时，钻头的肩部比钻尖先接触到工件，很容易引起钻头肩部的崩损现象。不同锋角钻头的加工情况如图7所示。新选用的钻头根据硬质合金材料硬度高的优势，采用大锋角140。，从而加大切削前角，改变钻头受力锋角=90。锋角=118。锋角=1409a190。中心定位孔bJ1204中心定位孔c1120。中心定位孔图7不同锋角钻头的

8、加工情况唐霞：压板：fL加工33具的优化2011年第12期情况，减小了切削力，使加工更为顺畅；同时采用R型刃几过渡，在R型