中置型车刀的对刀辅具设计

刘 莹，邢爱国，徐有峰，熊慧君

(1.南京康尼科技实业有限公司，江苏 南京 210038)

(2.南京工程学院，江苏 南京 211167)

中置型车刀的对刀辅具设计

刘 莹1，邢爱国1，徐有峰2，熊慧君1

(1.南京康尼科技实业有限公司，江苏 南京 210038)

(2.南京工程学院，江苏 南京 211167)

为降低数控车床对刀过程中存在的误差，在分析误差存在的原因后，设计完成了中置型车刀的对刀辅具。该辅具在实际生产中，可降低人为因素引起的对刀误差，有助于提高零件的加工精度。

汽车零部件；中置型车刀对刀辅具；对刀精度

近年来随着汽车制造业的快速发展，汽车零部件产品的加工不但要求产量加大，而且要求加工精度也不断的提高。目前在汽车零部件生产过程中，数控车削加工虽然能够满足精度要求，甚至可以满足“以车带磨”，即用车削加工代替磨削加工，用以提高零件的生产效率,但是零件的对刀误差却直接影响零件的加工精度。因此在大批量汽车零部件生产过程中，通过设计使用中置型车刀的对刀辅具，减少人为因素引起的对刀误差，从加工源头上提高零部件的加工精度，就成为企业保证产品质量、满足市场需求、赢得顾客满意的重要手段。

1 中置型车刀的对刀辅具设计

在数控车外圆仿形车削中经常用到中置型外圆车刀(俗称尖头刀)，如图1所示。当图中φ30的轴颈相对于工件端面有较高要求的尺寸精度时，尖头刀的对刀精度就显得至关重要。

对刀方法1：采用试切法。首先用外圆车刀精车工件端面和外圆，测量工件尺寸后在机床中输入相关参数，这样外圆车刀就对好了。再将图1中尖头刀移至工件端面处，用目测法设定Z向对刀参数，对刀位置设置如图2所示。

工件首件试切结束后,根据测量结果，设定尖头刀的Z向刀具补偿。此种对刀方法简单直接，易于操作，但对刀精度低，特别是做试制件时，由于目测存在误差导致产品报废率较高。

对刀方法2：采用对刀样板。将对刀样板靠近工件端面，让刀尖进入到样板V型槽内，缓慢移动Z向进给，当刀尖与V型槽两边间隙一致时，设定参数完成对刀。此种对刀方法精度比方法1的精度高，但操作较为复杂，特别是在刀尖接近样板V型槽时，由于Z轴移动的速度较快，使刀尖易撞坏而且也不利于人身安全。

综合以上两种对刀方法，通过设计小组的不断探讨研究，设计出中置型车刀对刀辅具(简称对刀块)，如图3所示，既保证了对刀的精度，又提高了对刀的效率。

2 使用中置型车刀对刀辅具注意事项

a.参与切削的车刀杆最好选用好的品牌，用以保证刀片的安装精度，刀片选用G级精度等级，这样刀片的重复定位精度较高，易于保证对刀精度。

b.在测绘刀片时最好选用三坐标测量仪，力求对刀块的加工精度达到刀片的精度要求。

c.对刀块的材质建议采用硬质合金,并且圆头部位要研磨，提高耐磨性。

d.加工条件许可的情况下，建议将对刀块φ4mm的圆头改成球头，将线接触改为点接触，如此对刀精度会更高。

3 中置型车刀对刀辅具应用效果

以南京康尼科技实业有限公司使用的型号为MVVNN-2020K16的中尖外圆车刀为例，它安装的是VNMG160404型可转位刀片，刀片厚度4.9mm,刀尖角35°,刀尖半径0.4mm,螺钉安装孔直径3.8mm。其中可转位机夹刀片已经被标准化(ISO3364-1985带圆孔的硬质合金可转位刀片)批量生产，并以其安装方便、重复定位精度高等特点广泛应用于汽车零部件生产中，个别知名品牌可转位车刀片的重复定位精度甚至控制在0.02mm以内。

利用这一特点设计的中置型车刀对刀辅具，其工作原理如下：首先测绘所使用刀片(VNMG160404机夹外圆车刀片)的外形尺寸(如图3中刀尖角35°和刀尖到螺钉安装孔距14.9mm，以及螺钉安装孔直径3.8mm)，都是依据刀片的实测尺寸设定，目的就是保证对刀块的重复定位精度。将刀片的下半截刀尖半径0.4mm改成φ4mm的圆头,并将圆头连接处适当修正防止干涉(注意圆头连接处长度不宜过长，防止由于加工精度不达标，造成误差放大，建议等于刀片长度)。将对刀块安装在车刀杆上，移动Z轴在对刀块圆头与对刀仪探头接触后设定好Z向参数，将对刀块拆下，换上所用刀片。在车刀杆不拆卸情况下，将刀具Z向补偿向内偏置一个圆头半径(以实测为准)，这样尖头刀的Z向零点就设定好了。刀片的对刀精度一般能控制在0.03mm以内，如图4所示。如果没有对刀仪，将对刀块圆头接近精车后的工件Z向端面用塞尺或块规测量也可。

4 结束语

实践证明，中置型车刀对刀辅具适用于任何数控车床对刀过程，能有效提高零件的加工精度，保证产品质量。如果做进一步的改型，还可以应用到螺纹刀、中置型内孔镗刀的对刀过程中。

The design of cutting tool adjusting built-in device

LIU Ying1, XING Aiguo1, XU Youfeng2, XIONG Huijun1

(1.Nanjing Kangni Technology Industry Co., Ltd., Jiangsu Nanjing, 210038, China)

(2.Nanjing Institute of Technology, Jiangsu Nanjing, 211167, China)

In order to reduce the error existing in the tool adjustment process of numerical control lathe, it analyzes the errors factors and reason, designs the assist device for tool adjustment. This device can reduce the tool adjustment error caused by the human factors, improve the processing precision of parts.

auto parts; cutting tool adjusting built-in device; tool adjustment precision

10.3969/j.issn.2095-509X.2015.01.020

2014-12-02

刘莹(1987—)，女，江苏盐城人，南京康尼科技实业有限公司助理工程师，工程硕士，主要从事机械设计制造及数控工艺编制等方面工作。

TG712

B

2095-509X(2015)01-0084-02