优化刀具解决加工孔径不稳定问题

谷先生 · 发表于 2016-11-14 16:33:50

1.现状描述及原因分析
近期，XF1266加工中心加工一轴轴承孔径以及二轴轴承孔径不稳定，通过对问题进行分析最终确认：由于主轴夹紧力不够（要求18kN，实际14.6kN，且已无法调整），导致粗加工刀具在夹紧过程中致使刀体有略微下垂，在粗加工过程中产生干涉，引起振纹而精加工不能完全修正（备注：此两把粗加工刀具长280mm，不包括锥柄，直径62mm，已做去重处理，重7.353kg，其余刀具质量低于4.5kg且加工质量合格）。
2.临时解决措施
为保证生产，将镗孔的双刀片取消1片，降低加工参数，现生产100%检测零件。
3.最终措施
要彻底解决该问题，需要更换电主轴，或者优化刀具。更换电主轴成本约30万元，周期至少3个月；而优化刀具成本约2万元，周期最多1个月。因此从成本和周期角度选择优化刀具。
（1）刀具的设计。以二轴轴承孔径为例（一轴轴承孔径加工方式与之一致），如图1所示。由于二轴轴承孔径有锪面要求，原加工方式是：粗镗二轴轴承孔径+锪面，即夹具旋转180°后，刀具从离变壳结合面方向穿过夹具本体进行粗镗孔和锪面。通过夹具图算出刀具最小长度为188mm+12mm+56mm=256mm，还要考虑为避免干涉粗镗孔不能和锪面同时进行等各种因素，因此最终原刀具长度定为280mm，直径为62mm。尽管已经做过去重处理，但是刀具仍重7.353kg；如果刀具从变壳后盖结合面穿到变壳内部来完成加工，刀具长度至少能减少一半，那么质量也至少能减轻一半，约为3.6kg。以上是总设计思路。