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鏜孔加工屬于一種較難的加工。它只靠調節一枚刀片（或刀片座）要加工出H7、H6這樣的微米級的孔，里主要從工具技術的角度來分析加工中心的鏜孔加工。
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1. 加工中心鏜孔加工的特點 7 L$ ?6 ]' g" M$ Z
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1.1工具轉動 , S4 _* R3 J: T; v( J& y
( f$ s- ^9 I( W) V4 Z 與車床加工不同，加工中心加工時由于工具轉動，便不可能在加工中及時掌握刀尖的情況來調節進刀量等。也不可能像數控車床那樣可以只調節數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很大的障礙。也正因為加工中心不具有自動加工直徑調節機能（附有U軸機能的除外），就要求鏜刀必須具有微調機構或自動補償機能，特別是在精鏜時根據公差要求有時必須實現微米級調節。
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B5 N4 C. D2 h- G7 q! | 另外，加工中心鏜孔時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難得多。特別是用立式加工中心進行鋼的盲孔粗鏜加工時，至今這個問題還未得到完全解決。 ) Q ^4 B$ Y1 d* m( H7 N( Z8 ^! ^
/ e! V; [: N& T7 @ 1.2顫振（Chatter）
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* S0 w' H7 n- u$ @, ^0 C 鏜孔加工時常出現的、也是最令人頭痛的問題是顫振。加工中心發生顫振的原因主要有以下幾點：
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①工具系統的剛性（Rigidity） 1 O2 E0 H, {* o7 g& A U Q! y
, U' s, I, T2 J7 T6 L3 q" ~( H 包括刀柄、鏜桿、鏜頭以及中間連接部分的剛性。因為是懸臂加工（Stub Boring），所以特別是加工小孔、深孔及硬質工件時，工具系統的剛性尤為重要。
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②工具系統的動平衡（Balance）
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相對于工具系統的轉動軸心，工具自身如有一不平衡質量，在轉動時因不平衡的離心力的作用而導致顫振的發生。特別是在高速加工時工具的動平衡性影響很大。 % f' [8 b" l- W* A" r9 P. s
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③工件自身或工件的固定剛性（Clamping Rigidity）
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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行充分的固定。
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+ R! O; h& G/ h+ z4 t* G ④刀片的刀尖形狀（Geometry of Edge） S- i* q8 _, ~$ w3 {" ?) T
$ q0 X/ e1 J# G, C 刀片的前角、后角、刀尖半徑、斷屑槽形狀不同，所產生的切削抗力也不同。 7 U- p; X: X3 [0 }! W
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⑤切削條件（Cutting Condition）
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! K3 F% ~5 T1 ^2 Q# g 包括切削速度、進給、進刀量以及給油方式及種類等。 5 t$ Z, X3 |& _6 e: Z" {
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⑥機器的主軸系統（Spindle）等 * [( I& U% W; X* a
; E$ B$ k2 ~* {" d 機器主軸自身的剛性、軸承及齒輪的性能以及主軸和刀柄之間的連接剛性。
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2. 鏜刀的選擇基準 4 O$ f/ n3 e( M( ^0 H
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根據加工內容的不同，鏜刀的選擇基準也不一樣。一般來說，應注意系統本身的剛性、動平衡性、柔性、可靠性、操作方便性及壽命和成本等。 $ Q4 h2 W* O& J* Z2 O3 I% G
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2.1一體式（Solid）鏜刀與模塊式（Modular）鏜刀
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6 R4 i. h) ?$ m, ^ 傳統的一體式鏜刀主要用于產品的生產線或專機上，但實際上機器的規格多種多樣，如NT、MT、BT、IV、CV、DV等等。即使規格一樣，大小也有不同。如BT有15、30、40、45、50、60等等。即使規格、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上遇到很大的困難。特別是近些年來，市場結構、市場需要日新月異，產品周期日益縮短，這就要求加工機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已從工場中消失。 % n7 [% E( K" O2 \, N: f5 `6 u
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模塊式鏜刀即是將鏜刀分為：基礎柄（Basic Holder）、延長器（Extension）、減徑器（Reduction）、鏜桿、鏜頭（Boring Head）、刀片座（Insert Holder）、刀片（Insert）、倒角環等多個部分，然后根據具體的加工內容（粗鏜、精鏜；孔的直徑、深度、形狀；工件材料等等）進行自由組合。這樣不但大大地減少了刀柄的數量，降低了成本，也可以迅速對應各種加工要求，并延長刀具整體的壽命。 * X9 h. C% G8 Q, U Z2 f) `
# Q. w$ J9 s; b Z3 q+ P. K) y 模塊式鏜刀最先出現在歐洲市場，大約20年前日本大昭和精機株式會社（BIG）與瑞士KAISER公司進行技術合作，BIG-KAISER模塊式鏜刀首次出現在日本市場，并逐漸取代了一體式鏜刀的地位。如今日本的機械加工工場里80%以上都是使用的BIG-KAISER模塊式鏜刀。 + C0 ^' b+ k4 Z
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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勢。當然，這也需要模塊式鏜刀具有高連接精度和高連接剛性，以及高重復精度和高度的信賴性。
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2.2各種各樣的模塊式鏜刀 ! e+ ]! Y! L) h# s: B* [8 w: P6 ~- ?
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現在市場上存在著各種各樣的模塊式鏜刀系統，它們的連接方式各有區別。
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% k; j; c- Q: T. O4 J ?% J 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，當旋緊螺釘時依靠錐面的作用，將旋緊力的絕大部分轉化為軸向的拉力，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度材料制成，可承受較大的扭矩，并且粗鏜時設有加強拴。
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% m+ ?5 a. T4 I9 f7 @ ②側固式：顯而易見，這種連接方式僅僅是達到固定的目的。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，徑向位置也會發生變化。
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( v+ {; N# r6 J ③旋入式：雖然端面得到連接，但刀尖在圓周上的相位會發生變化。
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. W) N8 d; ^% f+ ]: J' h 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：包括側面90°兩點固定方式；側面180°兩點傾斜固定方式；ABS方式等等。 # T d9 Z5 J6 F4 r+ f
6 Z$ n* `- M% @1 m5 E2 r 總而言之，模塊式鏜刀系統具有很大的優勢，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、價格等多方面來衡量。 |
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發表于 2008-8-6 10:01:15
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