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標題: 精密鏜削上的創新 [打印本頁]
作者: 寂靜天花板    時間: 2015-8-31 21:21
標題: 精密鏜削上的創新
精密鏜削（Precision Boring）是眾多關鍵部件制造中的一種至關重要的工藝。發動機體上的多曲頸曲軸端孔的精度和光潔度直接關系到動力和燃料效率，它的加工所耗費的時間則直接關系到發動機公司的利潤。在眾多加工組件中，高精度的孔是必不可少的關鍵性能指標。這類孔必須滿足主要公差，然而，其局限在于高精度孔不僅成本高，而且加工十分耗時，一個小小的失誤就會導致昂貴的部件報廢。Kennametal 公司為此推出的解決方案——不對稱幾何形狀直線鏜桿，并被已從中獲益的用戶們譽之為“加工技術的革命”。
" k1 f( x1 m' Q+ ~; f$ }5 q/ h        按照定義，與鉆孔相比，鏜削是使內徑與主軸中心線準確對應的一種加工工藝。在鏜削工藝中，盡管也可以采用切削刀具并使工件可調來完成，但最常見的方法是將工件夾持固定，刀具向工件旋轉并進給。
. j2 L/ Q- j7 M( ~        鏜削的常見應用包括對鑄孔、沖孔、鉆孔以及波狀外形的內表面進行擴大或精整。有時也會利用鏜削進行一些其它相關操作，包括車削、端面車削、倒角、開槽，以及車螺紋。6 t8 Y( W9 W$ z  b
        它是如何實現的？
2 q* W& Z/ F( a! W' z: ]        設想有一個需要加工成五曲頸曲軸端孔的小型發動機缸體。一般來說，例如，對于多行程精整加工，需要用到多刃導向塊鉸刀執行以下建議工藝（在此指定為1.0 選項）：由導徑鉸刀完成首個行程；再由多刃鉸刀進給完成初步至最終精整，即行程 2 到5 的加工。最后，回撤鉸刀。
  a# t/ o# l8 I+ n: a        這種工藝的優點是，它適合于CNC 臥式或多軸加工中心，無需配備專用夾具的專用鏜床。然而，機床必須具有與工件大小相適應的剛度，否則加工質量會急劇下降。同時， 鉸刀在進給和回撤精修孔時必須緩慢而精準，否則會在切削邊緣留下回縮痕或造成損傷。
& j. R$ N2 E: m) O: X+ _' G' m        加工這類孔的另一種方法是直線鏜削（2.0 選項）。在這一選項中要解決的基本問題，是如何使刀刃及刀具導向塊在中間行程中通過較小的孔徑。CNC 機床制造商利用常規的直線鏜桿及其設備上的“反向軸承”功能應對這一窘境。這一過程包括在機床上的工件區域將缸體升高。使直線鏜桿穿過部件，進入另一端軸承；缸體調低并夾緊；曲軸孔粗修至完全精整，然后缸體升高，鏜桿回撤。
4 Y3 S8 g0 m) t$ v$ u# F* E        由于刀具兩端受支撐，這一過程會加速進給和回撤，與 1.0 選項相比，加工好的孔的幾何質量有所提高。其缺點是提升功能需要專用夾具以及CNC 控制，而且由于固定裝置需要反向軸承，因而無法進行任何額外的后端加工。& I8 h" h+ `1 k% U2 K
        配備傾斜工作臺和（或）傾斜主軸以及更高級鏜桿的多軸機床，有利于 2.1 選項，借助可擴展導向塊，該工藝按照以下順序進行：導徑鉸刀進給并完成行程5；部件（或機器臺面）旋轉180；調整加工中心的x-y 軸使鏜桿以偏心的方式進給；帶導向塊的鏜桿對中進入行程5；導向塊擴展； 行程 1 至4 初步直至最終完成；導向塊回撤，最終鏜桿偏心回撤。7 h: Q3 N: P/ T- a
        2.1 選項利用了機床的多軸適應性。它保留了1.0 選項中無需提升功能或反向軸承的優點，以及2.0 選項中刀具兩端支撐的優點。其缺點是，這類鏜桿的內部機構復雜，十分昂貴且難以操控。在潤滑不足的情況下使用會損傷精密的內部機構，而且如果監控不到位，刀具可能會在工件中卡住或掛住，并損傷機器、夾具、刀具和部件。* O' ?' l; C9 f6 z9 l6 Q
不對稱解決方案
5 N) I6 R5 o9 ^3 {- W        在與一家主要汽車制造商的發動機缸體業務合作中，該公司的工程技術人員將鏜削功能提升到了3.0 選項，即不對稱直線鏜削。這是一次幾何級數的飛躍，既突出了鉸孔和直線鏜削的優勢，又幾乎完全消除了兩者的缺陷。與大多數最先進的解決方案一樣，其原理卻非常簡單。通常，導向塊直徑相當于材料的全尺寸，或構建3 個甚至更多導向塊，在進給或回撤時與孔壁間不會存在任何自由活動空間。; d* ~( i9 _' r6 K* K
        不對稱解決方案可使導向塊以類似于常規導向塊鉸刀的方式設置，但通常與刀刃成180°的導向塊，通過旋轉，使得導向塊的設計具有進入和退出導向部件的自由，即使在通過原始孔時也是如此。這種幾何形狀可使鏜桿沿偏心路徑通過原始孔。這個過程可描述為：一個導徑鉸刀進給完成行程5； 部件（或機床臺面）旋轉180º；不對稱鏜桿利用加工中心的x-y 軸實現偏心進給；刀具移動到中心，同時完成行程1 到4； 刀具快速偏心回撤。
# \; u* t$ e9 y        這種不對稱直線鏜削保留了先前各種高精度孔鏜削的所有優勢，刀具兩端支撐，卻無需高成本的升降功能以及會造成阻礙的反向軸承，刀具內部也無需復雜的機構。同時，完成進給和回撤動作的速度比傳統加工中心更快，從而提高了加工效率。1 R; Y+ U1 Q' K* s: _! z, U$ y
        作為一種不對稱解決方案，這種偏心鏜桿解決方案采用了先進的可轉位刀具。高精度RI8 刀片有八個切削刃， 帶預設的錐度，可以實現高速進給。直徑可以調節到1 微米的精度。錐形夾持螺桿能提供高鎖持力，避免任何不穩定造成的影響。
* \; q* W* }& M5 E6 ~        插刀和不對稱鏜桿的設計均可使插刀直接插入鏜桿主體。無需托架，因而避免了所需的額外的公差和空間。
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        簡而言之，這種不對稱直線鏜削解決方案提高了加工的穩定性、加工速度，并減少了刀具的維護和處理需求，同時兼容數控加工中心。所有尋求改進工藝的制造商都會發現， 這正是鏜削解決方案的不二之選。
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作者: 枯藤    時間: 2015-9-1 23:17
圖呢？
作者: 枯藤    時間: 2015-9-1 23:20
本帖最后由 枯藤 于 2015-9-1 23:29 編輯 2 Q' _! w8 s0 A- Y( |
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圖來了
作者: sfxk    時間: 2015-9-7 08:50
很漂亮啊 但是看著有點吃力啊
作者: Laityboy    時間: 2015-9-7 11:21
恩
作者: 迷茫的維修    時間: 2015-9-19 12:14
2.0那個說的不夠清楚，其實就是頭，中，尾三點支撐，類活動鏜模架，
作者: 單眼皮小勇    時間: 2015-9-23 14:52
看起來聽費力的。沒感覺到3.0比2.1牛在哪里，可能有視頻更好理解些



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