行业知识
171/172数控切断机床切割刀具的国产化研制
发布时间:2009年11月24日 浏览次数:

天津钢管公司是我国石油套管及接箍无缝钢管的主要生产企业。公司八十年代末从美国PMC公司引进两台用于切断加工无缝钢管的数控专用机床(简称171/172切断机床)。该机床采用主轴带动刀盘旋转(即刀具旋转)、工件静止不动的加工方式,可避免采用工件旋转加工方式的普通切断机床加工时因管子不圆、壁厚不均等因素造成的振动,从而可减少因振动引起的打刀及对机床主轴的损坏。此外,由于加工时管子处于静止状态,减少了装夹、调整、对刀等工序,从而大大提高了生产效率,保证了加工连续性,降低了生产成本。

图1 切断刀具安装示意图
 

图2 切断刀具结构图
 
171/172切断机床的刀盘上均布安装了4把切断刀(见图1)。机床工作时,主轴带动刀盘旋转,在输入计算机的加工指令控制下,4把切断刀同步进刀及退刀,一次完成切断加工。由于4把切断刀同时参与切削,即每把刀只承担总切削量的1/4,因此刀具加工余量小、切削负载轻、使用寿命长。
171/172切断机床用刀具对相关的刀片、刀体及其附件的精度和互换性要求较高。由于采用定尺寸硬质合金刀片,加工时可实现刀片的快速更换;刀具的结构设计也考虑了在一定范围内的尺寸可调性,因此一种规格的刀杆可适用于多种规格管子(4 ”~10 ”)的加工,实现了一刀多用。由于该切断刀具专用性较强,尺寸精度要求严格(平行度、垂直度、平面度误差均在0.005~0.010mm 范围内),对硬度、耐磨性等性能指标的要求也很高,因此该机床投产以来,刀具一直依赖进口,不仅价格昂贵,耗费大量外汇,而且供货周期长,难以满足现场生产需要。为此,从1994 年开始我们对切断机床用刀具进行了国产化研制,并取得了成功。
2 切断刀具结构及工作条件
刀具结构及尺寸调整
切断刀具的结构如图2所示。由于171/172切断机床的加工尺寸范围较大(4 ”~10 ”),而所用刀具仅有3 种规格,因此刀具中设计了尺寸调整机构,尺寸的调整通过调整螺钉TA-2938 来实现。调整步骤如下:将刀片置于下刀夹TB-4121 上,通过紧固螺钉3 压紧上压板TA-2872,使刀片在下刀夹上夹紧。然后在刀具预调室内将刀具置于图3 所示的刀具调整规TE-2665 内并固定好,通过转动手柄TB-2468,可将调整螺钉TA-2938 调整到所需尺寸,然后紧固螺钉4(见图2),压紧半螺母压板TA-3058-A,使调整螺钉TA-2938 固定,即完成了加工尺寸的调定。将调定尺寸的4 把切断刀安装在切断机床的刀盘上,即可进行切断加工。
刀具工作条件
工作温度:常温;切削速度:200~600ft./min(61~183m/

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