刀具調(diào)整尺寸范圍的合理設(shè)定

在汽車行業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常有這種現(xiàn)象：調(diào)整好的刀具加工不了幾個(gè)零件，被加工尺寸就出現(xiàn)超差，而此時(shí)，刀具還遠(yuǎn)未達(dá)到正常的使用壽命，刀具刃口也遠(yuǎn)未達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。究其原因，除了機(jī)床、零件毛坯、冷卻液和調(diào)刀工的技術(shù)水平外，刀具的調(diào)整尺寸范圍設(shè)定不合理也是一個(gè)很重要的因素。?
刀具的調(diào)整尺寸范圍是刀具調(diào)整中的尺寸界限，范圍越小，對調(diào)刀工的技術(shù)要求越高，調(diào)整的工時(shí)也越長，故設(shè)定合理的刀具調(diào)整尺寸范圍，既能滿足產(chǎn)品的加工要求、充分使用刀具、減少調(diào)刀時(shí)間，又能讓各種級(jí)別的調(diào)刀工勝任工作。?
1．設(shè)定刀具調(diào)整尺寸范圍需考慮的因素
汽車行業(yè)機(jī)加工自動(dòng)線的刀具調(diào)整，與普通機(jī)加工中的“對刀”有著本質(zhì)區(qū)別。前者考慮的是每把刀具均能滿足產(chǎn)品的加工，以設(shè)定的刀具壽命，保證產(chǎn)品加工工藝的技術(shù)要求；后者是加工刀具的進(jìn)給量隨加工零件尺寸的變化而變化，不需求每次的統(tǒng)一性。目前汽車生產(chǎn)廠家刀具的調(diào)整尺寸均以刀具布置圖上的PRESET標(biāo)注尺寸為前提，刀具調(diào)整前，有的調(diào)刀工設(shè)定了刀具調(diào)整尺寸的范圍，但不一定合理；有的沒有設(shè)定，僅根據(jù)PRESET標(biāo)注尺寸設(shè)定自由公差來調(diào)整，不考慮零件的加工公差及機(jī)床的特殊情況。這種狀況往往造成每次零件的加工尺寸不同。故只有選擇合理的刀具調(diào)整尺寸范圍才能保證大批量生產(chǎn)中刀具的零缺陷。刀具調(diào)整尺寸范圍的設(shè)定可從以下方面摸索出合理的經(jīng)驗(yàn)值：?①相同刀具用在不同機(jī)床上；?②零件材料；?③機(jī)床冷熱機(jī)、主軸轉(zhuǎn)速、功率的差異；?④零件制造公差；?⑤加工面粗糙度Ra值；?⑥刀具材料、幾何角度及結(jié)構(gòu)；?⑦發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱的機(jī)加工尺寸，不僅要考慮加工公差和調(diào)刀范圍，還必須考慮復(fù)合尺寸（即前序的加工尺寸）。
2.刀具調(diào)整尺寸范圍的設(shè)定方法?
刀具調(diào)整尺寸范圍有四種情況：軸向（縱向）尺寸調(diào)整范圍；徑向（橫向）尺寸調(diào)整范圍；軸向、徑向尺寸均要控制的調(diào)整范圍；單向雙尺寸或三尺寸均要控制的尺寸調(diào)整范圍。?
（1）軸向（縱向）尺寸調(diào)整范圍?
如鉆頭、鉸刀、锪鉆等刀具，其調(diào)整尺寸根據(jù)不同情況采用不同的范圍值。CNC機(jī)床刀具一般采用較大范圍的調(diào)整值，CNC刀具調(diào)整尺寸雖然通過自動(dòng)補(bǔ)償功能可達(dá)到加工要求，但它也必須有一定范圍，以滿足不確定因素仍能保證加工尺寸的合格率，如零件的制造公差為±0.125mm，機(jī)床冷熱變化為0.08mm,那么該刀具在CNC上加工的刀具調(diào)整范圍可設(shè)定為PRESET±0.04mm，調(diào)換刀具時(shí)如操作工忘記輸入長度刀補(bǔ)時(shí)，當(dāng)?shù)毒哒{(diào)整為PRESET-0.04mm時(shí)，考慮到主軸的伸縮變化和刀具加工中的磨損量，加工的零件尺寸仍能合格；調(diào)整為+0.04mm,刀具的加工尺寸仍合格。刀具在剛性自動(dòng)線上進(jìn)行切削，則取中間偏上一點(diǎn)�？紤]磨損量、冷熱機(jī)變化則取中間偏下的尺寸，實(shí)際加工尺寸為冷機(jī)時(shí)，靠下偏差；熱機(jī)時(shí)，靠上偏差，這樣使其加工尺寸在中間值左右變化。?

（2）徑向（橫向）尺寸的調(diào)整范圍?直徑尺寸調(diào)整并不是中間值最好。鏜桿或線鏜類刀具的直徑調(diào)整，既要考慮產(chǎn)品質(zhì)量控制的CPK值，又要考慮刀具的加工壽命及磨損量，還要考慮粗糙度要求，故直徑一般取三分之二的公差值尺寸，即取中間偏上或偏下的尺寸(具體數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)際加工情況而定)。對于軸加工，先取中間偏下的加工尺寸，隨著刀具磨損，直徑越來越接近中間公差，直至超過中間公差到達(dá)偏上尺寸；對于孔加工，先加工出大于中間公差值，隨刀具磨損，孔越來越小，趨于中間值趨向下極限尺寸；對于拉刀，拉削的開檔尺寸也是取中間公差偏上尺寸，隨著刀具磨損趨于中間、中間偏下尺寸。刀具的調(diào)整尺寸需根據(jù)刀具具體的壽命長短及加工尺寸、粗糙度的變化而定，從而達(dá)到既保證加工工藝的穩(wěn)定范圍，又達(dá)到刀具壽命的合理使用。?

（3）軸向、徑向尺寸均要控制的調(diào)整范圍?為了達(dá)到低的粗糙度Ra值，對銑刀盤刀片的軸向和徑向的跳動(dòng)有著非常高的要求。一般要求不高的粗糙度Ra值，根據(jù)銑刀盤的結(jié)構(gòu)只需調(diào)整刀片的軸向跳動(dòng)而不需考慮調(diào)整徑向跳動(dòng)，調(diào)整范圍跟刀片的副偏角κ′r及進(jìn)給量f有關(guān)。一般說來，銑刀盤的等高差值比徑向的差值小，這一點(diǎn)更應(yīng)注意。又如用于V6缸蓋座圈密封帶加工的鏜刀CBN刀片的理論位置調(diào)整尺寸，既要考慮直徑尺寸，又要考慮軸向尺寸，故調(diào)整尺寸公差值也比較校

（4）單向雙尺寸或三尺寸均要控制的調(diào)整范圍?發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱機(jī)加工中有很多孔類加工，軸向有沉孔、倒角、底孔深度、臺(tái)階孔深度；徑向有臺(tái)階孔直徑、槽的直徑、倒角大小等。當(dāng)幾檔尺寸均要考慮時(shí)，這時(shí)刀具的調(diào)整范圍則需根據(jù)工藝要求來設(shè)定。如螺紋底孔，一般對深度、直徑、倒角有要求。對于長度尺寸調(diào)整來說，只要考慮深度與倒角大小，如工藝要求倒角尺寸比深度尺寸高，那么，第一尺寸考慮倒角尺寸。這樣才能使各個(gè)尺寸符合工藝加工要求。同樣，徑向尺寸如果沒考慮尺寸公差的大小，徑向臺(tái)階孔直徑往往也會(huì)出現(xiàn)臺(tái)階孔1孔徑在上偏差尺寸，臺(tái)階孔2尺寸已在下極限附近，這樣勢必降低了原刀具的使用效率。

 3．刀具調(diào)整尺寸范圍的修整?刀具的調(diào)整尺寸范圍根據(jù)考慮因素設(shè)定方法探索出初始調(diào)刀尺寸范圍后，其值像刀具耐用度一樣，不是一個(gè)定值。隨著機(jī)床加工精度的變化、材料批次差異、冷卻液濃度的波動(dòng)及機(jī)床的尺寸控制優(yōu)化均需修整刀具調(diào)整尺寸的范圍，這就需要刀具管理部門與生產(chǎn)部門的及時(shí)溝通與了解，相互支持從而達(dá)到刀具尺寸的調(diào)整值始終處于合理的狀態(tài)。