镗床和插床刀杆的改进及仿真设计

    在现代机械加工中，特别是在小批量生产中镗床和插床是不可缺少的加工机床。普通镗床和插床是用刀杆装夹刀体（刀头）进行切削加工。刀体（刀头）材料常为高速工具钢，简称高速钢，此“高速”仅为历史命名，也俗称：“锋钢”、“风钢”、“白钢”等。由于高速工具钢十分锋利，作为刀具使用，故也把它叫“锋钢”。因为它可以在空气中淬火硬化，也就是所谓“风冷”，所以把它叫“风钢”。工具厂、刀具及刃具厂生产的高速钢刀坯（由用户自己磨成切刀、螺纹刀）经过磨削，因为它在空气中不容易氧化生锈，表面呈白亮色，故称之为“白钢刀”。镗床及插床上常采用此材料作为刀体（刀头）。而且是单杆单刃，加工效率低，见图1所示。为此，作者将原来的单杆单刃改为单杆双刃切削，一下子就可以使工效提高了2倍以上，改制后见图2所示。

    图1 普通镗床及插床刀杆组件

    图2 单杆双刃镗床及插床刀杆组件

1 普通镗床及插床刀杆组件缺点

    在普通的镗床镗孔及插床插槽上装夹刀具的方法是：把“白钢刀”刀体（刀头）放在刀杆的方槽中，然后用螺栓锁紧“白钢刀”刀体（刀头），通过松紧螺栓，移动“白钢刀”刀体（刀头）来控制加工余量，通过移动“白钢刀”刀体（刀头）来实现产品零件的粗加工、半精加工及精加工。每次松紧螺栓及移动“白钢刀”刀体（刀头）非常麻烦费时，特别是批量加工，效率极低。当然，大批量加工可用拉床拉刀加工孔及方槽等形状，但这种加工一般批量非常大，专业生产厂家才采用。图1箭头所示为刀杆锁紧螺栓，用于锁紧“白钢刀”。

2 单杆双刃镗床及插床刀杆组件的制作

    单杆双刃镗床及插床刀杆组件制作很简单，在原镗床及插床刀杆方槽上方10～20mm平行处再开一方槽，方槽大小和原方槽大小相同。开方槽之前，先在相应位置钻孔，然后用方锉锉出方槽，并在侧面位置也钻孔、攻丝安上锁紧螺栓，锁紧上面白钢刀，见图2上面箭头所示。下面螺栓用于锁紧下面白钢刀，见图2下面箭头所示。如果单位有电火花线切割设备，可以先钻一小孔，然后用电火花线切割机床加工方槽，这样加工的方槽质量较好。

3 单杆双刃镗床殛插床刀杆组件应用范围