镗孔加工的刀具技术

wanghui239174

　　一、前言
　　镗孔加工是指将工件上原有的孔进行扩大，并达到所需的要求。通过高效率的粗镗(一般采用双刃镗刀)，快速切削金属达到要求的尺寸；通过精镗，修正下孔的偏心、获得精确位置和形状精度以及表面光洁度，精镗往往作为一种高精度加工法被使用在最后的工序上。
& y7 y4 m5 t, _: [9 z5 \  h　　例如，各种机器的轴承孔以及各种发动机的箱体、箱盖的加工等。
　　和其它机械加工相比，镗孔加工是属一种较难的加工。精镗一般靠调节其微调装置要加工出H7、H6这样的微米级的孔。随着加工中心的普及，现在的镗孔加工只需要进行编程、按扭操作等。因此，就需要有更简单、更方便、更精密的刀具来保证产品的质量。二、加工中心的镗孔加工的特点1、工具转动
　　和车床加工不同，加工中心加工时由于工具转动，便不可能在加工中及时掌握刀尖的情况来调节进刀量等。也不可能象数控车床那样可以只调节数控按扭就可以改变加工直径。这便成了完全自动化加工的一个很大的障碍。也正因为加工中心不具有自动加工直径调节机能(附有U轴机能的除外)，就要求镗刀必须具有微调机构或自动补偿机能，特别是在精镗时根据公差要求有时必须在微米级调节。
4 b/ n- A2 z" K, u! ?& {　　另外，加工中心镗孔时由于切屑的流出方向在不断地改变，所以刀尖、工件的冷却以及切屑的排出都要比车床加工时难的多。特别是用卧式加工中心进行钢的盲孔粗镗加工时，尤为困难。2、颤振
# Q) `- @) q+ K- L8 I9 Y, H　　镗孔加工时最常出现的、也是最令人头疼问题是颤振。在加工中心上发生颤振的原因主要有以下几点
　　①工具系统的刚性
8 l/ c( d0 r" s5 m$ ~: V* w　　　包括刀柄、镗杆、镗头以及中间连接部分的刚性。因为是悬臂加工，特别是小孔、深孔及硬质工件的加工时，工具系统的刚性尤为重要。
& m/ D8 W: v0 x9 b- o: {' g　　②工具系统的动平衡
/ H+ V3 s! ]& r$ @* e- h4 i( f　　　相对于工具系统的转动轴心，工具自身如有一不平衡质量，在转动时因不平衡的离心力的作用而导致颤振的发生。特别是在高速加工时工具的动平衡性所产生影响很大。
: D: T2 g4 F) N/ l6 t　　③工件自身或工件的固定刚性
' W; Z# S! W. p　　　象一些较小、较薄的部件由于其自身的刚性不足，或由于工件形状等原因无法使用合理的治具进行充分的固定。
# F+ f  f$ O3 z, i; f　　④刀片的刀尖形状
　　　刀片的形状、前角、主偏角、刀尖半径、断屑槽形状等均会导致切削抗力也不同。
　　⑤切削参数的选择
' {# ]) Q$ A3 k% m4 _, K! P　　　包括切削速度、进给、进刀量以及冷却方式等。
　　⑥机器的主轴系统等。
　　　机器主轴自身的刚性、轴承及齿轮的性能以及主轴和刀柄之间的连接刚性。3.镗刀的选择基准根据加工内容的不同镗刀的选择基准也不一样，一般来说，应注意系统本身的刚性、动平衡性、柔性、信赖性、操作方便性及寿命和成本。3-1.整体式镗刀与模块式镗刀
% j" M1 ^6 K: E; i# r9 }* W( w　　以前整体式镗刀主要用在批量产品的生产线或专用机上，但实际上机器的规格有多种多样:BT、JT、ST、CT、MT等。即使规格一样，大小也有不同。如BT有15、30、40、45、50、60等。即使规格、大小都一样，有可能拉钉形状、螺纹不一样，或者法兰面形状不一样。这些都使得整体式镗刀在应用上遇到很大的困难。特别是近些年来，市场结构、需要日新月异，产品周期日益缩短，这就要求加工机械以及加工工具具有更充分的柔性。所以整体式镗刀大多数已从工厂中消失。
2 G0 f- o: D- |4 s8 ^　　模块式镗刀即是将镗刀分为：主柄、中间模块(等径、变径)、镗刀座、镗头、刀片等多个部分，然后根据具体的加工内容(粗镗、精镗；孔的直径、深度、形状；工件材料等等)进行自由组合。这样不但大大地减少了刀柄数量，降低了成本，可迅速应对各种加工要求，同时由于存在高精度连接面，起到了减振作用，这样就大大提高了镗刀的刚性。如今世界机械加工行业中80%以上都是使用的模块式镗刀。成都千木数控刀具有限公司是国内专业生产镗刀的公司，全部采用国家标准TMG21接口(ABS接口)，使得镗刀具有极大的通用性、高连接精度和高连接刚性。精加工的镗刀头采用BIG和山特维克的精密微调单元，不仅保证了客户加工精度，同时大大降低了客户的采购成本。两者的比较如下：比较项目整体式模块式镗刀的刚性△○镗刀的精度○○对孔深的适应性×○对孔形状的适应性×○机床间的通用性×○工件材料的对应性×○刀尖形状的对应性×○工具的复合化×○初期成本○△综合成本△○
文章关键词： 镗孔