車削加工教具新型安全節(jié)能裝置的開發(fā)與應(yīng)用

朱桂林

（江蘇省常州技師學(xué)院機電工程系，江蘇 常州213032）

1 傳統(tǒng)車削裝置存在的缺點

1．1 安全系數(shù)低

在傳統(tǒng)車削加工中，操作者需要頻繁使用卡盤鑰匙，而卡盤鑰匙可以自己插在鑰匙孔中，許多操作者常常會圖省事兒，不將卡盤鑰匙及時地取出，這樣就很容易造成操作者誤開動卡盤，由于離心力的原因造成卡盤鑰匙飛出砸人，砸設(shè)備的安全隱患，容易引起非常嚴(yán)重的人身和設(shè)備事故。

1.2 工作效率低

（1）在車削過程中，工作效率低下是傳統(tǒng)車削裝置的又一個越來越突出的問題，由于在車加工過程中，需要經(jīng)常使用刀架扳手和卡盤鑰匙，有時需要交替使用，而這兩件隨車附件又常常置于機床的同一位置，容易造成拿混淆的情況，不僅如此，而且這兩件附件存在同樣的配件——加力桿，每次使用時，均要將加力桿套在附件上使用，顯得麻煩，低效。

（2）在需要加工成批量規(guī)格不一的軸類零件時，卡盤的張開幅度需要根據(jù)被加工件的大小不停地調(diào)整，而張開量的大小卻不能直觀地在卡盤上顯示出來，操作者需要用肉眼去觀察，常常會出現(xiàn)偏差較大的情況，而這又大大降低了車削加工的效率。

（3）在傳統(tǒng)的車削對刀過程中，操作者常常使用較多的墊刀片來湊刀尖的高度，由于墊刀片間隙的緣由，在加緊力的作用下，墊刀片的總高度難以精確地控制，初調(diào)整時，在稍高或者稍低的情況下，操作者常采用增加或者減少墊刀片的方法來調(diào)節(jié)墊刀高度，造成了刀尖高度的難以精確高效地控制。

1．3 能源消耗高

（1）附件之間的重復(fù)件較多

隨車附件卡盤鑰匙和刀架扳手存在同結(jié)構(gòu)、同作用的加力桿部分，設(shè)計過程中，設(shè)計師完全可以將這兩件附件進行有機融合設(shè)計，傳統(tǒng)車削裝置將這兩附件脫離設(shè)計，造成了能源的較大浪費。

（2）墊刀片繁多

如前所述，傳統(tǒng)車削裝置中，墊刀片難以精確的控制刀尖高度，而且在使用的過程中，需要使用到數(shù)量較多的墊刀片，在一個刀架上，如果裝滿刀具（通常情況下是四把刀），需要的墊刀片數(shù)量將更多，這極大的增加了車削加工的工作能耗。

2 新型節(jié)能高效車削裝置的研發(fā)

作者及研發(fā)團隊針對上述傳統(tǒng)車削裝置存在的缺點進行了新型節(jié)能高效車削裝置的研發(fā)，具體研發(fā)情況如下。

2.1 新型隨車組合附件的研發(fā)

開發(fā)團隊研發(fā)了新型系列組合附件，該附件將傳統(tǒng)的卡盤鑰匙和刀架扳手進行了組合設(shè)計，新的附件不僅具有卡盤鑰匙的功效，而且還有刀架扳手的功效，優(yōu)點體現(xiàn)在如下三個方面：

（1）安全系數(shù)的提高

新的隨車附件中，作者將卡盤鑰匙和刀架扳手的套筒之間采用了彈簧嵌入式設(shè)計，使得附件在常態(tài)下處于刀架扳手的狀態(tài)，如需要操作卡盤，則需要施加合適的作用力，這就保證了附件在不施加力的情況下能夠脫離卡盤的鑰匙孔。不會造成操作者因為忘記將卡盤鑰匙拔出卡盤鑰匙孔而造成嚴(yán)重事故的發(fā)生幾率，保障了操作者和機器設(shè)備的安全。

（2）能源消耗的降低

由于采用了卡盤鑰匙和刀架扳手的合二為一設(shè)計，省去了兩附件的公共重復(fù)設(shè)計，降低了能源消耗，由于車床的普及面極廣，所以這一設(shè)計意義深遠(yuǎn)。對整個車削裝置的普及和成本的降低起著積極的作用。

（3）工作效率的提高

在車削加工中，有了新的隨車附件之后，操作者再也不會因為拿錯附件而降低工作效率，因為將卡盤鑰匙和刀架扳手的合二為一設(shè)計，操作者很容易取出所需工具，只要適當(dāng)調(diào)節(jié)附件的工作狀態(tài)即可快速完成加工準(zhǔn)備。大大提高了工作效率。

2．2 高效節(jié)能墊刀塊的研發(fā)

車刀刀尖的高度對車削過程有著較大的影響，在傳統(tǒng)的控制方法中，常常是利用多片墊刀片疊加而成，缺點大，麻煩多。此處設(shè)計研發(fā)的高效節(jié)能墊刀片，共有三個零件組成，其中兩楔形墊鐵可以靈活調(diào)整上墊塊的水平高度，方便地控制上面方車刀刀尖的高度，操作者還可以根據(jù)車刀刀柄的幾何形狀有選擇地使用上方的三棱塊，如刀柄為圓形的，則不需要用三棱塊，如刀柄為方形的，則可以選擇三棱塊疊加在楔形鐵上方。相比傳統(tǒng)墊刀片而言，不僅節(jié)能，而且大大提高了工作效率和刀尖的位置精度。

2．3 可讀數(shù)值卡盤的研發(fā)

傳統(tǒng)的卡盤面板無任何數(shù)字顯示，更無張開直徑的實時顯示，可讀數(shù)值卡盤的成功研發(fā)解決了卡盤張開幅度無顯示的問題，如圖3所示，這樣就可以方便地給操作者提供實時張開量，便于操作者提高工作效率。快速裝夾被加工零件。進一步提高工作效率，尤其在成組技術(shù)的實施過程中，優(yōu)勢更加明顯。

3 新型節(jié)能高效車削裝置進一步完善的設(shè)想

新型節(jié)能高效車削裝置的成功研發(fā)，相比傳統(tǒng)車削裝置，它較大的提高了系統(tǒng)裝置的安全性，節(jié)能性和操作的高效性。實踐證明，開發(fā)的思路和研發(fā)的過程是科學(xué)的、可行的，但，任何一個新生事物的誕生，都需要不停的完善，本裝置將繼續(xù)從進一步提高安全性、節(jié)能性和操作的高效性等多個方面來進一步完善。為傳統(tǒng)機床的改造之路提供科學(xué)的樣板，為機械制造投石問路。