鏜孔的刀具技術(shù)的應用

加工中心不但連接體的端面不能密接，徑向位置也會發(fā)生變化；  

 

旋入式：固然端面得到連接，但刀尖在圓周上的相位會發(fā)生變化；  

 

后部拉緊式：端面的連接和跳動都較好，但操縱性很差  

 

當然市場上所具有類型遠遠不止以上幾種，用戶可根據(jù)需要選擇所需類型的鏜刀。  

 

2/)當?shù)毒吆蠼菧p小時，刀片相對于工件的前角也增大，從而引起刀具刮削工件，引起刀具振動并損壞刀具。  

 

4.切屑的排出  

 

在鏜削孔時，切屑的有效排出至關(guān)重要。加工時，因為刀具在孔內(nèi)，切削液很難到達切削刃，造成切屑排出難題，影響刀具壽命。  

 

從上面的例子中我們可以看出工件的材料、加工孔的直徑、深度決定著用什么式樣和什么材料的鏜刀，不同的鏜刀對應著不同的材料要求，終極目的是能鏜出高質(zhì)量高精度的成品件。假如前角減小到0°，就會產(chǎn)生太大的工作壓力，導致刀具失效。  

 

3.刀具的裝夾  

 

在鏜削孔時，蕞重要的是在加工中央上準確裝夾刀具。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。特別是在高速加工時刀具的動平衡性所產(chǎn)生影響很大。所以在鏜孔時，應選取正前角的鏜刀，在鏜1mm的小孔時，鏜桿的直徑只有0.75mm左右，使刀具承受的切削力減小。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。  

 

3/)工件自身或工件的固定剛性：像一些較小、較薄的部件因為其自身的剛性不足，或因為工件外形等原因無法使用公道的夾具進行充分的固定。刀具也可稍微地退出，減小削傷工件的可能性。切削刃的幾何參數(shù)對切削效率的高低和加工質(zhì)量的好壞有很大影響。即使規(guī)格一樣，大小也有不同。  

 

4/)刀片的刀尖外形：刀片的前角、刀尖半徑、斷屑槽外形的不同所產(chǎn)生的切削抗力也不同。  

 

5/)切削前提：包括切削速度、進給量、進刀量以及給切削油方式及種類等。在小孔鏜削中，刀具的中央高是導致刀具失效的重要因素。  

 

一、加工中央上鏜孔加工的特點  

 

1.刀具滾動  

 

加工中心和車床加工不同，加工中央加工時因為刀具滾動，便不可能在加工中及時把握刀尖的情況來調(diào)節(jié)進刀量等?？准庸さ毒?，包括鉆頭、擴孔鉆、鏜刀、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等。它的旋緊力的絕大部門都向著徑向。  

 

/(1/)加工工藝：鉆預置孔—擴孔—粗鏜—精鏜  

 

/(2/)刀具：  

 

1、φ19.8鉆頭  

2、φ24.8鉆頭  

3、φ20鏜刀  

4、φ25鏜刀  

 

/(3/)程序：  

 

O0001  

G54 G90 M03 S600 T1 G0 X0 Y0（鉆φ20的預置孔）  

G43 H01 G0 Z20  

G81 X30 Y25 Z 35 R5 F80  

G91 G28 Z0  

M06 T2（鉆φ25的預置孔）  

G43 H02 G0 Z20  

G81 X20 Y20 Z 35 R5 F80  

G91 G28 Z0  

M06 T3 （粗鏜φ20的孔）  

G41 H03 G0 Z20  

G85 X30 Y 25 Z 35 R5 F80  

G91 G28 Z0  

M06 T4（粗鏜φ25的孔）  

G43 H04 G0 Z20  

G85 X20 Y20 Z 35 R5  

G91 G28 Z0  

Y0  

M30  

 

/(4/)丈量尺寸：根據(jù)丈量的結(jié)果按照孔的精度要求通過鏜刀的減徑器來調(diào)節(jié)刀片刀尖的位置,再進行精加工，終極能符合公差的精度要求。  

 

6/)機器的主軸系統(tǒng)：機器主軸自身的剛性、軸承及齒輪的機能以及主軸和刀柄之間的連接剛性。假如刀具安裝低于中央高，將影響刀具的加工機能。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，這就要求加工機械以及加工刀具具有更充分的柔性。  

 

加工中心因為在高溫、高壓、高速下，和在侵蝕性流體介質(zhì)中工作的零件，其應用的難加工材料越來越多，鏜孔加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高。這便成了完全自動化加工的一個很大的障礙。 即使規(guī)格、大小都一樣，有可能拉釘外形、螺紋不一樣，或者法蘭面外形不一樣。  

 

三、實例分析  

 

毛坯尺寸：100×80×30（mm）材料為45#鋼，刀具是模塊式鏜刀硬質(zhì)合金材料。但增大前角，同時會降低切削刃的強度，減小刀頭的散熱體積。  

 

2/)刀具系統(tǒng)的動平衡：相對于刀具系統(tǒng)的滾動軸心，刀具自身如有一不平衡質(zhì)量，在滾動時因不平衡的離心力的作用而導致顛振的發(fā)生。  

 

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。這里主要從刀具技術(shù)的角度來分析加工中央的鏜孔加工。  

 

2.cnc加工中心模塊式鏜刀  

 

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模塊式鏜刀等于將鏜刀分為：基礎(chǔ)柄、延長器、減徑器、鏜頭、刀片座、等多個部門，然后根據(jù)詳細的加工內(nèi)容（粗鏜、精鏜；孔的直徑、深度、外形；工件材料等等）進行自由組合。  

 

總而言之，模塊式鏜刀系統(tǒng)具有很大的上風，但并不是說只要是模塊式就好。諸如：  

 

BIG KAISER方式：它只要靠一顆錐度為15°的錐形螺絲來連接，固定時也只需要一支六角小扳手，操縱非常利便；  

 

側(cè)固式：這種連接方式僅僅是達到固定的目的。主要表現(xiàn)在：  

 

1/)切削刃相對于工件的主后角減小，導致刀具的后刀面與工件接觸，使刀片與工件之間發(fā)生摩擦，當?shù)镀D(zhuǎn)時，這種摩擦進一步會使刀尖發(fā)生偏離，導致刀具更深地切入工件。這樣可使刀具相對于工件的法向后角增大，切削前提得到改善，假如加工時產(chǎn)生振動，刀尖會向下和向中央偏斜，從而接近理想的中央高。  

 

為此建議刀具安裝應略高于中央高/(但應盡可能接近中央高/)。 。這些都使得一體式鏜刀在對應上碰到很大的難題。刀具是機械制造頂用于切削加工的工具，又稱切削工具。  

 

1.一體式鏜刀  

 

古老的一體式鏜刀主要用在批量產(chǎn)品的出產(chǎn)線或?qū)Ｓ脵C上，但實際上機器的規(guī)格有多種多樣：NT、MT、BT、IV 、CV 、DV等等。正由于這樣，就需要有更簡樸、更利便、更精密的刀具來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。  

 

顯而可見，模塊式鏜刀具有一體式鏜刀無法相比的上風。為了適應這種情況，鏜孔刀具的發(fā)展方向?qū)⑹前l(fā)展和應用新的刀具材料，以便能更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾；進一步發(fā)展可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu)；進步刀具的制造精度，減小產(chǎn)品質(zhì)量的差別，并使刀具的使用實現(xiàn)蕞佳化。增大前角，可減小前刀面擠壓切削層時的塑性變形，減小切屑流經(jīng)前面的摩擦阻力，從而減小切削力和切削熱。  

 

另外，加工中央鏜孔時因為切屑的流出方向在不斷地改變，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的多。它只靠調(diào)節(jié)一枚刀片/(或刀片座/)要加工出像H7、H6這樣的微米級的孔。跟著加工中央的普及，現(xiàn)在的鏜孔加工只需要進行編程、按扭操縱等。為解決這一挫折，一些刀具制造商開發(fā)出一種沿切削刃帶冷卻槽的刀片，使切削液直接流向切削刃，防止切屑堵塞和刀具損壞。所以一體式鏜刀大多數(shù)已從工廠中消失。  

 

2.刀具的顛振  

 

鏜孔加工時蕞常泛起的、也是蕞令人頭疼題目是顛振。這種情況在鏜削小孔時更為嚴峻。此外，刀具前角也將減小，這樣可不亂工作壓力。必需從連接剛性、精度、操縱性、價格等多方面來衡量。和其它機械加工比擬，鏜孔加工是屬一種較難的加工。這樣不但大大地減少了刀柄的數(shù)目，降低了本錢，也可以迅速對應各種加工要求，并延長刀具整體的壽命。在加工中央上發(fā)生顛振的原因主要有以下幾點  

 

1/)工具系統(tǒng)的剛性：包括刀柄、鏜桿、以及中間連接部門的剛性。也正由于這樣所以就要求鏜刀必需具有微調(diào)機構(gòu)或自動補償性能，特別是在精鏜時根據(jù)公差要求有時必需在微米級調(diào)節(jié)。  

 

二、數(shù)控加工中心刀具的選擇基準  

 

根據(jù)加工內(nèi)容的不同鏜刀的選擇基準也不一樣，一般來說，應留意系統(tǒng)本身的剛性、動平衡性、柔性、信賴性、操縱利便性及壽命和本錢。由于是懸臂加工所以特別是小孔、深孔及硬質(zhì)工件的加工時，工具系統(tǒng)的剛性尤為重要。