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鏜孔加工屬于一種較難的加工。它只靠調(diào)節(jié)一枚刀片（或刀片座）要加工出H7、H6這樣的微米級的孔，里主要從工具技術(shù)的角度來分析加工中心的鏜孔加工。
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; i; ]& l# X8 L# s0 k+ c 1. 加工中心鏜孔加工的特點(diǎn) ; m& X& a e3 N6 J U( p0 ^' s
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1.1工具轉(zhuǎn)動
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與車床加工不同，加工中心加工時(shí)由于工具轉(zhuǎn)動，便不可能在加工中及時(shí)掌握刀尖的情況來調(diào)節(jié)進(jìn)刀量等。也不可能像數(shù)控車床那樣可以只調(diào)節(jié)數(shù)控按扭就可以改變加工直徑。這便成了完全自動化加工的一個(gè)很大的障礙。也正因?yàn)榧庸ぶ行牟痪哂凶詣蛹庸ぶ睆秸{(diào)節(jié)機(jī)能（附有U軸機(jī)能的除外），就要求鏜刀必須具有微調(diào)機(jī)構(gòu)或自動補(bǔ)償機(jī)能，特別是在精鏜時(shí)根據(jù)公差要求有時(shí)必須實(shí)現(xiàn)微米級調(diào)節(jié)。 4 ~, E, m: ^* z" g3 K% ?
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另外，加工中心鏜孔時(shí)由于切屑的流出方向在不斷改變，所以刀尖、工件的冷卻以及切屑的排出都要比車床加工時(shí)難得多。特別是用立式加工中心進(jìn)行鋼的盲孔粗鏜加工時(shí)，至今這個(gè)問題還未得到完全解決。 4 n8 `+ ]$ }' H6 A; n( {( a( o
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1.2顫振（Chatter） 2 Z& W/ t0 T0 [6 _
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鏜孔加工時(shí)常出現(xiàn)的、也是最令人頭痛的問題是顫振。加工中心發(fā)生顫振的原因主要有以下幾點(diǎn)：
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- q* b" O$ ]0 B, ], s7 G ①工具系統(tǒng)的剛性（Rigidity） : N; a0 s1 X T6 W+ r1 y3 ~
& J9 |' W6 ]- x- c' F( {3 } 包括刀柄、鏜桿、鏜頭以及中間連接部分的剛性。因?yàn)槭菓冶奂庸ぃ⊿tub Boring），所以特別是加工小孔、深孔及硬質(zhì)工件時(shí)，工具系統(tǒng)的剛性尤為重要。 " |) k+ c5 [& N: h1 n% d3 C
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②工具系統(tǒng)的動平衡（Balance）
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0 z4 T4 \" o9 }, K/ ~ 相對于工具系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動軸心，工具自身如有一不平衡質(zhì)量，在轉(zhuǎn)動時(shí)因不平衡的離心力的作用而導(dǎo)致顫振的發(fā)生。特別是在高速加工時(shí)工具的動平衡性影響很大。 . z" U1 W5 Y: i. v; o
( g0 p, t ^ ` m$ { ③工件自身或工件的固定剛性（Clamping Rigidity）
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& y( i! _# H0 S9 L' A; R9 E# q 一些較小、較薄的工件由于其自身的剛性不足，或由于工件形狀等原因無法使用合理的夾具進(jìn)行充分的固定。 6 ~2 C7 C9 z# }* \+ N
, v: k- |9 y+ w9 U# Y ④刀片的刀尖形狀（Geometry of Edge） r/ J5 V9 | b3 K# H' Q) F! r- t$ K& I
3 n" l1 `" {0 q3 I2 W 刀片的前角、后角、刀尖半徑、斷屑槽形狀不同，所產(chǎn)生的切削抗力也不同。 0 Y; U; Z0 G# ]) [& |! r
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⑤切削條件（Cutting Condition） $ [; \5 ^+ u% Q/ d4 p& V' x
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包括切削速度、進(jìn)給、進(jìn)刀量以及給油方式及種類等。 4 \- A Q3 J! p. M
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⑥機(jī)器的主軸系統(tǒng)（Spindle）等 + ?8 u; w2 W/ H1 Q7 l
2 T% S( Q) C! K: ~- e- m 機(jī)器主軸自身的剛性、軸承及齒輪的性能以及主軸和刀柄之間的連接剛性。 5 p6 X! k* {# R2 Q. H% S7 E0 I
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2 I5 I: h4 d: d) f* `/ z 2. 鏜刀的選擇基準(zhǔn)
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3 `, G4 k& w* ?& ^( R 根據(jù)加工內(nèi)容的不同，鏜刀的選擇基準(zhǔn)也不一樣。一般來說，應(yīng)注意系統(tǒng)本身的剛性、動平衡性、柔性、可靠性、操作方便性及壽命和成本等。
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2.1一體式（Solid）鏜刀與模塊式（Modular）鏜刀
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) U+ [( S/ o, t' r 傳統(tǒng)的一體式鏜刀主要用于產(chǎn)品的生產(chǎn)線或?qū)C(jī)上，但實(shí)際上機(jī)器的規(guī)格多種多樣，如NT、MT、BT、IV、CV、DV等等。即使規(guī)格一樣，大小也有不同。如BT有15、30、40、45、50、60等等。即使規(guī)格、大小都一樣，有可能拉釘形狀、螺紋也不一樣，或者法蘭面形狀不一樣。這些都使得一體式鏜刀在對應(yīng)上遇到很大的困難。特別是近些年來，市場結(jié)構(gòu)、市場需要日新月異，產(chǎn)品周期日益縮短，這就要求加工機(jī)械以及加工工具具有更充分的柔性（Suppleness）。所以一體式鏜刀大多數(shù)已從工場中消失。 5 S, g" y' C6 T5 M2 b$ V# L! W
* g+ C' ?) @" V- `* @5 h% W 模塊式鏜刀即是將鏜刀分為：基礎(chǔ)柄（Basic Holder）、延長器（Extension）、減徑器（Reduction）、鏜桿、鏜頭（Boring Head）、刀片座（Insert Holder）、刀片（Insert）、倒角環(huán)等多個(gè)部分，然后根據(jù)具體的加工內(nèi)容（粗鏜、精鏜；孔的直徑、深度、形狀；工件材料等等）進(jìn)行自由組合。這樣不但大大地減少了刀柄的數(shù)量，降低了成本，也可以迅速對應(yīng)各種加工要求，并延長刀具整體的壽命。
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a& j+ S! k, X3 v- M( P$ P/ b- r 模塊式鏜刀最先出現(xiàn)在歐洲市場，大約20年前日本大昭和精機(jī)株式會社（BIG）與瑞士KAISER公司進(jìn)行技術(shù)合作，BIG-KAISER模塊式鏜刀首次出現(xiàn)在日本市場，并逐漸取代了一體式鏜刀的地位。如今日本的機(jī)械加工工場里80%以上都是使用的BIG-KAISER模塊式鏜刀。 " v% c3 H% n) t' t1 \
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由此可見，模塊式鏜刀具有一體式鏜刀無法比擬的優(yōu)勢。當(dāng)然，這也需要模塊式鏜刀具有高連接精度和高連接剛性，以及高重復(fù)精度和高度的信賴性。
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- l: j1 ~& l$ d! c/ Z5 S 2.2各種各樣的模塊式鏜刀
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9 M$ Y) [) V p9 p 現(xiàn)在市場上存在著各種各樣的模塊式鏜刀系統(tǒng)，它們的連接方式各有區(qū)別。 - O m. ] G. R T. p, U8 c
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①BIG-KAISER方式：它只要靠一顆錐度為15°的錐形螺釘來連接，固定時(shí)也只需要一支六角小扳手，操作非常方便。由于螺孔與被連接體的錐孔間有一定的偏心，當(dāng)旋緊螺釘時(shí)依靠錐面的作用，將旋緊力的絕大部分轉(zhuǎn)化為軸向的拉力，使被連接的兩部分貼緊，而保持徑向位置不變。固定螺釘用高剪斷強(qiáng)度材料制成，可承受較大的扭矩，并且粗鏜時(shí)設(shè)有加強(qiáng)拴。 2 ~& m# L8 z7 ~5 l
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②側(cè)固式：顯而易見，這種連接方式僅僅是達(dá)到固定的目的。它的旋緊力的絕大部分都向著徑向。不但連接體的端面不能密接，徑向位置也會發(fā)生變化。
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, ~4 k# p" o9 D8 H. X/ R4 z ③旋入式：雖然端面得到連接，但刀尖在圓周上的相位會發(fā)生變化。 5 y8 a% y) o' A' }% V6 c: X6 U
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④后部拉緊式：端面的連接和跳動都較好，但操作性很差。
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⑤其它方式：包括側(cè)面90°兩點(diǎn)固定方式；側(cè)面180°兩點(diǎn)傾斜固定方式；ABS方式等等。 # K5 F4 a: k8 c& K5 O- i5 j3 j
, u6 |$ x# R- q/ B7 r" | 總而言之，模塊式鏜刀系統(tǒng)具有很大的優(yōu)勢，但并不是說只要是模塊式就好。必須從連接剛性、精度、操作性、價(jià)格等多方面來衡量。 |
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發(fā)表于 2008-8-6 10:01:15
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