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二、75°大切深綜合強力車刀(模仿技法+組合技法)第一次嘗到革新的甜頭是在1952年，當時廠里推廣高速切削法，推廣蘇聯(lián)的科列索夫車刀。我使用的是一臺皮帶車床，人稱“老牛車，老爺機床”，過去干活憑年青有力氣，只知笨干，日久天長累得腰痛腿酸，還完不成任務。有一次，我偷偷地學磨了一把科列索夫車刀，在機床上一試，嘟!嘟!的震動很厲害，大伙把我圍了起來，有人問：“這是什么刀?”，我說：“科列索夫車刀”，大家議論紛紛，“這哪是科列索夫車刀?簡直是哆哩哆嗦夫車刀!”，“咱這八國聯(lián)軍時代的機床都跳起舞來了，還學先進呢!別費勁啦!”黨支部書記過來給我解了圍，他說：“失敗是成功之母，有志者事竟成?！避囬g主任也對我說：“不能光知道傻干，還要動腦筋想辦法呀!”。圖1 75°大切深綜合強力車刀以后我走路吃飯都在想：為什么不行?老師傅的一句話給我啟發(fā)很大，他說：“你這科列索夫車刀還不如我這偏刀大翅好使呢!”在皮帶車床上不震動又能吃大刀，而科列索夫車刀車刀主偏角小徑向力大，前角小切削費力，但有修光刃刀尖強度高，加工表面質量好。我想為什么不能把這兩種刀合在一起呢?!結果改成一把綜合式大切深強力車刀(見圖1)，既能吃大刀又能走刀快，切削過程平穩(wěn)，使生產效率提高2～6倍，十天的活三天就完成了。以后在C620車床使用，其切深可達20～25毫米，進給量達0.15～0.25毫米。現(xiàn)在想起來，這把刀的改進過程，就是創(chuàng)造學的模仿技法和組合技法。 通過這次實踐，使我認識到：學習任何先進經(jīng)驗不能生搬硬套，要結合我國的現(xiàn)有實際才能湊效。同時還要學會體、腦結合，苦、巧結合，要把刺耳的話，當成動力，堅定信心，一定會成功的。三、高速梯形螺紋車刀(智力激勵法)1954年有一次組織參觀蘇聯(lián)青年訪華團的高速切削能手奇基列夫，他表演硬質合金刀具高速挑梯形螺紋絲扛，螺距6毫米，主軸轉速開到了1200轉/分，使我大吃一驚!我們都是老牛車十幾轉/分，用的是高速鋼刀具，從來沒見過這樣高的速度，跟玩似的不到10分鐘干1根。但刀子不斷屑很不安全，我問：“能否使切屑斷開?”他說：“最好的辦法是用鉤子鉤鐵屑?！碑敃r廠里搞閥門絲杠的同工種競賽，一班只干2根，絲杠長又有跟刀架，如刀子不斷屑更不安全了，也無法工作。我決心突破這一關鍵，翻閱了很多書，磨了一把臺階式斷屑槽的梯形螺紋車刀(見圖2)，一試結果成功了，20分鐘干1根(原來是4個小時干1根)。這件事使我悟出了學習別人的經(jīng)驗就像接力賽一樣，接過棒子發(fā)揮自己的主動創(chuàng)造性，想辦法超過對方。這個辦法是在別人經(jīng)驗的啟發(fā)下再創(chuàng)新，創(chuàng)造學上是屬于智力激勵法。圖2　臺階式高速梯形螺紋車刀50年代團市委和市總工會領導很重視，曾兩次組織過“北京市先進刀具推廣隊”我都參加了，我第一次認識倪志福，他表演倪志福鉆頭，我表演高速挑梯形螺紋絲杠和高速強力大走刀切削。到北京起重機器廠推廣時我看到汽車吊絲杠很多，我和廠里青年革新能手李昌安，荀志剛研究，用2000轉/分干的很成功，憑著年青膽大手急眼快，表演起來很精彩，大伙看著很過癮，不斷地喊：“再來一次，再來一次”。非常受歡迎，大家學習的勁頭很足，也交了不少朋友。1956年我第一次參加了全國勞模大會。四、深錐孔加工(智力激勵法+聯(lián)想技法)：1960年我國遇到自然災害暫時困難，當時廠里試制印刷機用的鑄板機的關鍵零件鉛鍋，其深錐孔加工技術不過關，形成“攔路虎”，有四年之久整機不能出廠。這項攻關任務交給了我，并組成了攻關小組。我們請教了當時廠里的蘇聯(lián)專家薩扎諾夫，問：“在蘇聯(lián)是如何加工的?”答：“我們還沒有解決這個問題，是從德國進口的?！眴枺骸澳芊窠M織大家攻關解決?”答：“我們都解決不了，你們還能夠解決?”以后廠里又派一位工程師去德國，學做了一把螺旋錐鉸刀鉸孔，結果也沒有達到圖紙設計要求，以后蘇聯(lián)專家也撤走了。 現(xiàn)在“不靠天、不靠地、不靠神仙和皇帝”，只能靠我們自己的力量和志氣啦!我們召開諸葛亮會，請大家出主意想辦法，這實際上是創(chuàng)造學的智力激勵法。深錐孔加工四道工序：鉆孔(采用“風冷式內排屑深孔鉆”見圖3)、擴孔、鏜錐孔、鉸錐孔，關鍵在鉸孔這道工序。有的說：“改鉸刀強力吹風嘴，有的說“改鉸刀結構和角度，有的說：改大頭車磨錐孔，還有的說玩笑話：“砍的不如鏇的園，鉸的不如磨的光?！边@個磨是珩磨，這句話對我啟發(fā)很大，但珩磨深錐孔還沒有先例，我和大家一樣，走路、吃飯都在想攻關。圖3　風冷式內排屑深孔鉆有一天我騎車到城里圖書館找資料，路過廣渠門鐵道爬坡時，邊騎車邊還在想攻關，突然路口落桿，火車一聲長鳴，使我產生了創(chuàng)造靈感，這實際上是創(chuàng)造學的聯(lián)想技法。斜坡繞地球旋轉就是一個錐體，如果這個錐體上開三道槽，槽內裝上滑塊和油石，裝進孔內，像火車皮沿火車道往復運動，錐體做旋轉運動不就可以衍磨出錐孔表面嗎?有了這個靈感心里特別高興，我趕緊調轉自行車跑回家，連夜繪出“深錐孔珩磨工具”圖紙(見圖4)，第二天一早跟大伙兒商量，齊動手加工珩磨工具零件改裝專用珩磨機床，不到一周終于加工出合格的錐孔。圖4　深錐孔珩磨工具通過這次攻關成功，使我認識到，依靠集體的力量和智慧，沒有戰(zhàn)勝不了的困難，同時要善于集中群眾的智慧，得到啟發(fā)，從而找出解決辦法。五、45°粗精兩用可轉位面銑刀(組合技法) 1979年我參加了全國總工會組織的，以王崇倫為團長的“中國工人訪日代表團”，在日本參觀訪問開闊了眼界，學到了許多先進經(jīng)驗?；貒蠼Y合國情搞出13種新型刀具，其中一種“45°粗精兩用可轉位面銑刀”，就是根據(jù)日本的兩種銑刀組合而成的，在創(chuàng)造學上叫組合技法。粗齒主編角為45°，刀尖強度高可進行大走刀銑削，精齒刮光刀片刃傾角特別大，為30°～45°，有鋸切作用，切削過程平穩(wěn)，精齒結構為單齒可調式，首先微調刮光刃比粗齒的突出量為0.03～0.05毫米，再微調刮光刃的平行度，其制造工藝性好，調整方便。 在上海召開的“全國29個省市刀具交流會上進行表演，創(chuàng)造了當時國內走刀是1250～3200毫米/分(日本為1000～3000毫米/分)的新紀錄。還有一次在福建省刀具交流活動中、加工福建三明工程機械廠的長齒條，使原來走刀量只有20毫米/分，提高到2000毫米/分，提高切削效率100倍!受到省委書記和廠領導的高度贊揚。工人對這把刀愛不釋手，看他們最需要這把刀，我就送給了他們……。 以后又改進成大刃傾角三階梯式精面銑刀，成為正式產品。六、?800三面刃曲軸銑刀(等值交換法)重慶汽車發(fā)動機廠，生產汽車發(fā)動機曲軸，曾在1962年引進德國一臺專用的曲軸銑床，兩把?800銑刀同時加工兩個拐，6個拐只用20分鐘就完成了，效率相當高。但是銑刀使用10年了，已失去原有的精度，無法修復，加上該廠產品更新?lián)Q代改美國康明斯發(fā)動機，體積小，出力大，曲軸尺寸有變化，原來銑刀也不能使用。該廠曾與德國廠家聯(lián)系購買新刀，德國廠家表示：機床和刀具是配套的，買刀必須買機床，否則就不賣。該廠又在國內幾個大工具廠求援，結果卻因為銑刀精度高，結構復雜，無法承接。該廠廠長很著急希望我承接。我看到?800直徑其端跳精度才0.02毫米，徑跳0.03～0.05毫米，100個刀片都是機夾可轉位結構的，確實很先進。我國的現(xiàn)在機床精度無法達到。我用了三個月的時間，搞出了10幾種方案，最后請廠里選定，廠里選定配磨墊的方案，就是把刀體精度無法加工的難度轉移到刀墊上，刀槽測出的精度誤差用刀墊精度來補償，從而保證了?800三面刃曲軸銑刀綜合裝配精度(見圖5)。這個辦法在創(chuàng)造學叫等值交換法。幾年后銑刀精度失去時，只要更換新的配 磨墊即可恢復原有精度，這是德國銑刀無法做到的。圖5 配磨墊式三面刃曲軸銑刀[ 本帖最后由 cpkf 于 2009-7-20 00:09 編輯 ]TOP【網(wǎng)上禮節(jié)十條】cpkf大將帖子3168精華1積分6167性別男在線時間1564 小時注冊時間2009-7-4最后登錄2010-11-15個人空間發(fā)短消息加為好友當前在線沙發(fā) 大 中 小 發(fā)表于 2009-7-19 23:54 只看該作者

刀具驗收會也是技術鑒定會，對我們的最大考驗是，該廠提供的曲軸鍛件加工余量大一倍，(美國曲軸余量3毫米，該廠曲軸余量6～7毫米)，已超出合同規(guī)定，在這種情況下，從該廠實際出發(fā)一次試刀成功!通過這次啃硬骨頭，使我體會到：搞任何一種創(chuàng)新，都要在戰(zhàn)略上藐視它，不被它嚇倒；在戰(zhàn)術上又重視它，搞幾種方案分析對比。同時一定要按照國內的實際，走我們自己的路。七、軸向微調式可轉位面銑刀(希望點與缺點列舉法)我國可轉位面銑刀是在1972年由當時國內幾個工具生產廠家一起聯(lián)合設計的，實際是仿制當時國際上比較先進的瑞典山持維克可樂滿式結構，并于1985年正式列入國家標準。 對于這樣一個先進的產品，而且列入國標，是否就完美無缺了呢？在我國多年應用及生產實踐證明，該產品存在兩個突出的問題：(1)銑刀沒有軸向制動裝置，在沖擊性大的切削過程中，銑刀的刀片座容易發(fā)生軸向竄動，影響切削性能。(2)銑刀沒有軸向微調裝置，修光刃端跳精度較難達到國標要求。為了搞出我國特色的軸向微調式可轉位面銑刀(見圖6)，我絞盡了腦汁，設計了一種帶錐頭的高剛性軸向微調制動裝置，有效地克服了上述存在的缺點，經(jīng)超國標標準切削試驗證明，其微調精度高，制動性能可靠，結構簡單，工藝性強，使該項產品精度和可靠性都不低于瑞典的產品水平。本產品申報專利，通過計算機國際聯(lián)網(wǎng)查新，查近100篇專利及非專利交獻，結論是未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相同的結構，加上生產廠的努力，榮獲了全國星火計劃優(yōu)秀產品銀質獎和北京市優(yōu)質產品稱號，也榮獲了北京第五屆發(fā)明展覽會的金牌獎。以后在此基礎上搞出了能進行交錯齒式大切深可轉位面銑刀(見圖7)。圖6 軸向微調式可轉位面銑刀圖7 交錯齒式大切深可轉位面銑刀通過這項產品的創(chuàng)造過程，一方面說明國外先進產品并不是高不可攀，同時也說明采用創(chuàng)造學的缺點列舉法和希望點列舉法，使產品更新?lián)Q代是非常實用和有效的。八、階梯小孔鉆擴鉸組合刀(同類組合法)印刷機膠架、下規(guī)體、連板等零件有許多小孔加工，精度要求很高，其平行度、垂直度、孔距要求在0.02毫米以內，特別是階梯小孔，過去單個孔分別鉆、擴、鉸，加上刀具剛性差，造成了階梯各孔不同心，造成15%的廢品率，50%的回用率，從工人、檢查員到車間領導都很頭痛，成為生產上多年存在的老大難問題。經(jīng)過分析研究找出問題的根源，不是機床精度問題，完全是由于鉆、擴、鉸刀具剛性不足，單個孔分別加工誤差造成的。針對問題的根源，設計出階梯鉆頭鉆孔，硬質合金高剛性階梯擴孔刀和階梯鉸刀，都是一次加工完成，這樣不但保證了所有孔的同心度，零件合格率達到100%合格，而且減少了換刀的輔助時間，提高了生產效率1倍以上。 從上述刀具創(chuàng)新可以看出，采用創(chuàng)造學同類組合法，把階梯大小不同直徑的鉆、擴、鉸刀具，分別組合在一起加工，其中擴孔工序采用硬質合金階梯擴孔刀，這些措施都保證了加工質量，同時提高了效率，辦法雖簡單，但解決了大問題。在創(chuàng)造學上稱為同類組合法。九、單刃浮動鏜刀及噴環(huán)(信息聯(lián)想法)印刷機檣板孔的精度要求高，孔徑?100～?300毫米，其公差范圍+0.015毫米，內控標準+0.007毫米，從60年代至今一直采用雙刃浮動鏜刀，對刀具從未改動過一點，成了“佛爺眼珠”。近10年來，不斷傳來國外采用單刃鉸刀的新產品，加上工具系統(tǒng)，價格昂貴得驚人，一個孔的刀具系統(tǒng)約40萬人民幣，如果檣板全部孔采用這種刀具，相當購買一臺數(shù)控機床。 我一直在設想能否走出一條自己的創(chuàng)新路子來，把單刃鉸刀的原理應用到浮動鏜刀上來，經(jīng)過有關領導的支持，設計出了一套單刃浮動鏜刀和鏜桿，并把復雜的內冷卻系統(tǒng)改成外冷噴環(huán)，根據(jù)孔的大小，噴環(huán)嘴可以靈活的調整。經(jīng)過研制和初步試驗，孔的加工直徑與刀的尺寸完全一致，刀具微調精確，外冷噴環(huán)使用方便，有一個車間已全部推廣。這個創(chuàng)新過程稱為信息聯(lián)想法。任何一項新的東西出現(xiàn)，不會完全盡善盡美，雖然取得初步成效，還有待于進一步改進完善。只要堅定信心，得到各方面的支持幫助，一定會取得最后成功。十、可轉位三面刃銑刀及裝置(系統(tǒng)工程法)印刷機有許多需要銑槽的零件，最早使用高速鋼三面刃銑刀，后改成硬質合金焊接重磨式三面刃銑刀，效率很低才開幾十轉/分。只要有一個齒打刀，很快刀子就報廢，工具費用大很頭痛。后來買來一把山特維克可轉位三面刃銑刀，價格太貴，沒人敢用，在車間工具室放了2年多。我兒子是車間負責人，老加班，雙休日也不休息。我說：“你們沒忙在點子上，有好刀不用才是浪費，你應承擔責任，工人就敢用了?！焙髞韮鹤诱f：“工人敢用了，外國刀也不行，涂層刀具需開800轉/分，一試銑床刀桿掛架滑動軸承發(fā)燒了，產生激烈震動，您快來看看吧。” 到車間一看，不是外國銑刀不行，是人不行，只要人動腦筋，沒有不行的。經(jīng)研究進行了如下的系列改進：改銑床刀桿掛架滑動軸承為滾動軸承，用錐套鎖緊刀桿消除間隙，再一試800轉/分，外國刀切削平穩(wěn)效率高。設計一把四刃(外國兩刃)軸向微調式可轉位三面刃銑刃，銑削效率和國外一樣，槽的兩側面精度比外國刀要高。設計的銑刀和刀桿是端鍵結構(外國是軸鍵結構)，刀桿剛性好，扭矩大，徑向跳動小，銑削更平穩(wěn)了。參觀人多了，切屑亂飛，在銑床滑軌上增加了一個活動網(wǎng)罩，保證了安全生產。以上改進是一個系統(tǒng)工程，使生產效率提高了5倍，加工精度提高了，刀具費用是國外的1/10，安全生產了。大家一致稱贊：“中國刀賽過了外國刀”。十一、特密齒可轉位陶瓷面銑刀(功能組合法)改革開放以后，我國制造業(yè)有了突飛猛進的大發(fā)展，數(shù)控機床高效機床逐年增加，設備自動化程度高了，老工藝老刀具面臨著必須更新?lián)Q代。國內汽車行業(yè)引進多條生產線已展示出現(xiàn)代高速加工的新面貌。高速加工的新理念，既常規(guī)切削速度和進給量5～10倍，迫使人們去接受，如果還停留在原來的切削水平，不進則退，成為時代落后者。所以現(xiàn)代職工的思想理念，技術素質需要急待提高。 要達到高速加工的要求，普通硬質合金刀具越來越不能勝任了，采用涂層，陶瓷，立方氯化硼，金則石刀具是必然的趨勢。刀具結構也必需要有新的創(chuàng)新突破。如高速加工用可轉位面銑刀要考慮如下因素：刀片材料：多數(shù)為涂層和陶瓷刀片，個別選用立方氯化硼和金剛石刀片。刀體材料和淬火硬度比常規(guī)刀具要提高一個檔次。刀具的端跳和徑跳精度比常規(guī)標準要提高一個檔次。刀具結構研制密齒，特密齒陶瓷面銑刀。在一個刀槽內實現(xiàn)刀片夾緊，定位，微調等，結構非常緊湊。創(chuàng)造學上叫功能組合法。刀具幾何參數(shù)要適于大走刀切削。安全性采用動平衡和防飛設計結構。經(jīng)研制的幾種密齒結構陶瓷面銑刀，切削速度400～1200米/分，走刀量都超過1000毫米/分。多種結構方案比較，還需繼續(xù)探索改進。十二、汽車剎車片成套可轉位內外元車刀(類比法+優(yōu)缺點列舉法)去年有機會到山東一個陶瓷刀片生產廠，順便又看了七個汽車剎車片廠加工剎車片刀具的使用情況，我第一次看到國內高速加工的一個雛形。剎車片為HT250鑄鐵，大部分使用簡易數(shù)控車床，可喜的是已擺脫使用普通硬質合金刀具切削速度100～200米/分的水平。全部采用涂層或陶瓷可轉位車刀，使切削速度達到400～900米/分的水平。另一方面也有不足之處；大部分刀桿質量很差，還有不淬火的刀桿、刀槽接觸面不平，有的只壓一個螺釘。刀片刃口未經(jīng)鈍化有缺口，刀具壽命很低。這樣惡劣的條件對陶瓷刀片很敏感，切削過程的振動很容易打刀，所以刀具浪費現(xiàn)象十分嚴重。如何解決上述問題，更上一層樓呢?陶瓷刀片廠和刀具制造廠經(jīng)協(xié)商合作，由我設計“汽車剎車片成套可轉位內外元車刀”。刀具結構方案參照和吸收國內外較成熟的經(jīng)驗，具體措施是：采用“一緊雙固”壓拉式夾緊結構。采用豎截面高強度刀桿結構。內外元雙刀片為一體的組合刀具。刀片刃口進行鈍化處理。經(jīng)過精心研制和使用證明，已達到予期目的，為用戶提供得心應手的刀具。凡通過現(xiàn)場調研類比分析和優(yōu)缺點列舉的技法，為用戶著想滿足用戶需求設計的新產品，在創(chuàng)造學上一般采用較普遍。十三、刀具刃口鈍化技術(探微法)近三年來我花了很多精力，潛心研究切削加工中普遍存在的刀具刃口鈍化技術，這是一個還不被人們普遍重視而又十分重要的問題，它所以重要就在于：經(jīng)鈍化后的刀具有效提高刃口強度，提高刀具壽命和切削過程的穩(wěn)定性。刀具刃口為什么要鈍化?這要在刀具的微觀世界里去探索，所以我給創(chuàng)造學起個名字叫“探微技法”；經(jīng)普通砂輪或金剛石砂輪刃磨后的刀具刃口，確實存在程度不同的微觀缺口(即微小崩刃與缺口)，前者用肉眼和普通放大鏡觀察到，后者用100倍(帶0.01毫米刻線)顯微放大鏡能夠觀察到，其微觀缺口一般在0.01～0.05毫米，嚴重者高達0.1毫米以上，在切削過程中刀具刃口微觀缺極易擴展，加快刀具的磨損。 從國外引進數(shù)控機床和生產線所用刀具，其刃口全部經(jīng)過鈍化處理。有眾多信息表明；刀具刃口鈍化能有效延長刀具壽命200%或更多，大大降低刀具成本，給用戶帶來巨大經(jīng)濟效益。我國目前大量使用的可轉位刀片，大多由中小廠刃磨，國內又沒有適用的刀片刃口鈍化機產品，而國外刀片刃口鈍化機價格又十分昂貴(十至幾十萬美元一臺)。因此未經(jīng)鈍化刀片壽命無法與國外刀具相比。如何縮小這個差距，解決刀片刃口鈍化問題?研制一種小型可轉位刀片刃口鈍化機十分必要，更適合國情。 經(jīng)一年多的時間，小型可轉位刀片刃口鈍化機終于研制成功并投產，經(jīng)有關廠家使用證明達到設計要求，性能可靠，效果良好。北人集團和山東華順盟公司分別在硬質合金和陶瓷刀片生產使用，鈍化后的刀具壽命平均提高0.2～1倍，個別提高1～3倍，其具體效果是和刀具刃口型式及鈍化值和切削條件有直接影響。為了拋磚引玉引起國內同行的關注和研究，我和于啟勛教授合作撰寫“刀具刃口鈍化技術的探討”的論文，發(fā)表后引起很大反響和興趣，該論文已正式入選《中國科技發(fā)展論壇·產業(yè)科技卷》。以上講了13個刀具創(chuàng)新方法與實踐的體會，實踐說明：重視刀具創(chuàng)新在切削加工中的重要作用，是攻克生產技術難關，提高生產率的重要途徑。同時說明學好用好辯證法、優(yōu)選法、創(chuàng)造學是刀具創(chuàng)新，少走彎路多出成果的有力武器。要改變我國切削加工的落后面貌，就要立志不斷錘練自己成為刀具自主創(chuàng)新優(yōu)秀人才，為實現(xiàn)小康社會目標做出自己的貢獻。