试析数控车床内孔车刀夹具的设计与制作

张建光

摘要：内孔车刀夹具的应用水平很大程度上决定了车床工艺的应用质量。本文首先对数控车床当前的内孔车刀夹具设计和制作情况展开了研究，并结合数控车床的特点，制定了提高内孔车刀夹具制作水平的具体策略。

关键词：数控车床;内孔车刀夹具;设计;制作

在当前数控车床快速普及的情况下，内孔车刀夹具的设计和制作凸显出重要价值。因此，对内孔车刀夹具现有的设计工作存在的问题予以研究，并制定符合数控车床发展趋势的改进策略，是很多车床应用人员重点关注的问题。

一、数控车床内孔车刀夹具设计和制作存在的问题

（一）自动钻孔工序的设置缺乏合理性

部分数控车床在进行内孔车刀夹具设计过程中，缺乏对自动钻孔工艺构成情况的研究分析，缺乏对钻夹座的有效应用，导致钻孔工艺在进行工序设置的过程中，未能实现对卡盘的合理应用，也使得零件加工相关技术的应用无法在尺寸控制方面取得进展，难以充分结合图样特征实现对自动钻孔工序的灵活调整。一些内孔车刀夹具的设计工作缺乏对外圆车刀端面特征的有效分析，缺乏对外圆直径和钻探深度的合理调整，导致内孔车刀夹具的配置无法实现尺寸的合理调控，难以在工序调节方面取得进展。一些自动钻孔工序的设计工作对于工件装夹工作的特点调查总结存在不足，未能实现对不同工序时间占用情况的有效总结，导致内孔车刀夹具的使用无法在批量生产效率的控制方面发挥作用，也使得钻孔的深度难以调整至合理区间

（二）内孔车刀夹具精度的控制存在不足

现有的一些数控车床在内孔车刀夹具精度管控的过程中，对于卡盘的装夹情况重视程度较低，缺乏对加工零件尺寸特征的考察，导致零件留余量未能得到合理的控制，也使得内孔车刀夹具的使用无法保证对零件实现有效的切断。部分内控车刀夹具在制定精度控制的具体策略过程中，对于端面定位夹的实际构成情况考察不够充分，未能结合车床主轴卡盘的情况下，实现对端面总长度的有效控制，手动钻孔直径的调节无法与内孔车刀夹具的精度控制需求相符合，导致外圆直径难以得到合理的调整，也使得内孔的尺寸无法得到高水平的控制。部分内孔车刀夹具的精度控制措施缺乏对零件批量生产特征的研究，导致手动钻孔的占比无法得到科学的调整。部分内孔车刀夹具的精度控制工作对于工件的装夹情况关注程度较低，无法结合生产效率的相关情况进行加工精度的控制，无法提升内孔车刀夹具的总体应用质量。

（三）内孔车刀夹具装卸方案不够完善

一些内孔车刀夹具的制定装卸方案过程中，对于自动转位刀架的布置情况重视程度较低，缺乏对刀具容量特征的有效分析，导致刀具安装工艺的设计无法实现对刀杆方位的合理控制，也使得钻夹座无法得到高水平的安放。一些内控车刀夹具的具体装卸过程中，对于车床中心高的分析存在不足，未能实现对钻头轴线的合理设置，导致内孔车刀夹具的安装与车床其它工件的衔接不够紧密，难以实现对数控系统确认方案的有效调节，无法保证内孔车刀夹具实现规范化装卸。

二、数控车床内孔车刀夹具设计和制作的优化策略

（一）提高自动钻孔工序的设置合理性

要结合数控车床的总体应用情况，对自动钻孔工序的调整策略加以设计，并对内孔车刀夹具的设计方案进行改进，确保棒料右端可以与卡盘保持一致，并使加工零件的一端能够与零件的图样特征保持一致，确保样料的长度余量可以控制在合理区间。要加强对工序定位相关情况的研究，结合内孔车刀夹具的特点，对外圆车刀的端面尺寸进行合理调节，使外圆的直径与钻头的钻探深度都能得到有效改进，为内孔车刀夹具尺寸的科学调整提供帮助。要加强对钻夹座应用情况的关注，尤其要对各项工序的组合情况进行精准分析，为工件装夹措施的调整提供帮助，并保证工件的批量生产效率可以得到有效优化。自动钻孔工序的设计一定要对各道工序的耗时情况进行总结，使内孔车刀家具的使用可以为生产批次的调整积累经验，并使数控车床操作者的劳动强度得到降低。

（二）提高内孔车刀夹具的精度控制水平

在制定数控车床的总体应用方案过程中，要对内孔车刀夹具的构成情况进行精准分析判断，并对棒料的装夹方案加以研究，结合卡盘的特征，对加工零件的尺寸控制方案进行创新，并保证工件的留余量维持在合理区间。在进行内控车刀夹具精度管控的过程中，必须加强对工件外圆尺寸特征点研究，结合工件的直径特征，制定车床主轴卡盘的调整方案，保证端面的车削尺寸得到合理控制，以此维护内孔车刀夹具的精度。要加强对手动钻孔深度构成情况的研究，尤其要对工件的端面信息进行精准考察，使内控车刀夾具的应用可以在尺寸控制方面取得进展，充分满足车刀外圆直径的控制需要，以便可以在制定批量化生产方案的过程中，实现手动钻孔方案的调整，借此提升车刀夹具精度的维护质量。要根据工件装夹的次数信息制定生产效率的维护措施，为内孔车刀夹具的高质量应用提供理想的基础条件。

（三）提高内孔车刀夹具装卸方案的完善程度

在进行内孔车刀夹具装卸方案设计过程中，要加强对自动转位刀架布设情况的考察，并对刀杆进行压紧处理，使用螺钉实现对刀台各类零部件的精准安装，以便可以在钻夹座得到精准安放的情况下，提升刀位的控制水平。内孔车刀夹具的装卸工作还需要实现对车床中心高的调查与分析，尤其要对钻头的轴线特征予以研究，以便能够在夹具装卸的过程中发挥作用。

结论

数控车床在当前的工业生产领域发挥着十分重要的作用，实现内孔车刀夹具的合理设计制作，有助于数控车床应用价值的充分开发。因此，对内孔车刀夹具设计和制作存在的问题进行总结，并制定符合实际情况的改进策略，对提升数控车床的总体应用质量，具有十分重要的意义。

参考文献

[1]王亮，孙建华，孟兆生，岳彩霞，孙远涛.基于数控车床的“四层方套方”结构及加工工艺设计[J].机电技术，2019（03）：59-62+73.

[2]聂福全，徐舸，巴新华，薛臻.在数控车床上加工大直径薄壁零件[J].工程机械，2005（05）：56-58+110.

[3]梁冠修.使用数控车床加工典型薄壁零件的质量控制措施[J].机电工程技术，2017，46（08）：25-26+52.

[4]张亚民，吴磊，李庆达，张凌云.球阀阀芯类工件车床加工专用夹具的设计与应用[J].装备制造技术，2019（11）：149-151+155.