技術(shù)中心2024-09-20
與車床的鏜孔加工相比加工中心上的鏜孔加工非常困難。為什么這么說(shuō)呢？用車床進(jìn)行鏜孔加工時(shí)，加工工件旋轉(zhuǎn)，通過(guò)移動(dòng)機(jī)床主軸就可以調(diào)節(jié)加工直徑，而用加工中心加工時(shí)工具旋轉(zhuǎn)，只能通過(guò)鏜刀自身的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)直徑進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且加工過(guò)程中還會(huì)受到離心力以及切屑排出性等因素的影響。本文結(jié)合BIG大昭和公司的產(chǎn)品，在加工中心用的精鏜刀的特點(diǎn)做個(gè)簡(jiǎn)單介紹。
1、如何保證鏜頭的調(diào)整精度
眾所周知精鏜頭的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)全部是由螺紋配合構(gòu)成的，螺紋的精度直接影響到刀尖的調(diào)節(jié)精度。首先內(nèi)螺紋和外螺紋的配合間隙越接近于零，調(diào)整量就越正確。然后，為了保證在鎖緊側(cè)固螺絲后，刀尖位置不發(fā)生變化，套管軸與本體孔的配合公差必須要控制在微米級(jí)。在進(jìn)行加工直徑調(diào)節(jié)時(shí)，以上2點(diǎn)完全決定了刀尖的移動(dòng)量是否能夠和刻度盤(pán)的值保持一致。而這一技術(shù)也反應(yīng)了各大鏜刀制造商的生產(chǎn)技術(shù)能力。圖1是BIG大昭和精鏜刀的構(gòu)造簡(jiǎn)圖。
圖1 BIG大昭和精鏜刀的構(gòu)造簡(jiǎn)圖
圖2 EWN精鏜頭
BIG大昭公司的EWN精鏜頭被廣泛的應(yīng)用在公差在H6，H7的精鏜加工上。這款鏜頭調(diào)節(jié)精度為調(diào)節(jié)1刻度直徑變化0.01mm，配上副尺可以調(diào)節(jié)到1μm。另外，一個(gè)鏜頭還配有三個(gè)刀片座（圖3），不但可以增加加工范圍也可以根據(jù)實(shí)際加工情況改變切屑的排出性。但是要注意的是在提高切屑排出性的同時(shí)會(huì)造成整體剛性的降低。并且BIG大昭的EWN精鏜頭還擁有反鏜功能。特別是在進(jìn)行像軸承孔這樣對(duì)兩個(gè)孔的同心度要求比較高的鏜孔加工時(shí)，如果旋轉(zhuǎn)加工工件進(jìn)行加工，由于產(chǎn)生二次裝夾公差就不能滿足精度要求這時(shí)就需要反鏜加工。而EWN精鏜頭只需要將刀片座反裝就可以實(shí)現(xiàn)反鏜加工，保證同心度的要求。
圖3
然而在鏜刀的調(diào)試過(guò)程中由于人為因素的影響可能會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)尺寸不準(zhǔn)確的情況。為了盡量減少人為因素的影響B(tài)IG大昭和開(kāi)發(fā)了EWD數(shù)顯式精鏜頭。這款產(chǎn)品在最大的程度上抑制了刻度讀數(shù)錯(cuò)誤和調(diào)節(jié)起始點(diǎn)錯(cuò)誤等人為錯(cuò)誤的發(fā)生，使操作更簡(jiǎn)單，方便，準(zhǔn)確。
EWD特點(diǎn)：
最小表示單位：0.001mm
一個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)和歸零
自動(dòng)關(guān)機(jī)機(jī)能
電池壽命：滿足5000次調(diào)節(jié)
最大冷卻液壓力：4MPa
防水 防塵性能：IP69K
最小表示單位：0.001mm
一個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)和歸零
自動(dòng)關(guān)機(jī)機(jī)能
電池壽命：滿足5000次調(diào)節(jié)
最大冷卻液壓力：4MPa
防水 防塵性能：IP69K
2、如何對(duì)應(yīng)刃具旋轉(zhuǎn)時(shí)的不平衡性
精鏜頭在調(diào)節(jié)加工直徑時(shí)，隨著套管軸的移動(dòng)會(huì)造成鏜頭內(nèi)部出現(xiàn)不平衡狀態(tài)。在高速鏜孔加工時(shí)，受離心力的影響會(huì)造成加工尺寸變化以及降低圓度精度。然而在切削速度200m/min，長(zhǎng)徑比為4D以內(nèi)的一般鋼材的鏜孔加工時(shí)，這種不平衡狀態(tài)對(duì)加工精度不會(huì)有太大的影響。如何能保證高速切削條件下不受離心力的影響保證圓度，才是我們要解決的問(wèn)題。
BIG大昭和的EWB精鏜頭內(nèi)置自動(dòng)平衡機(jī)構(gòu)（圖4），在調(diào)節(jié)加工直徑的同時(shí)，平衡塊反方向移動(dòng)從而保證了精鏜頭的整體平衡性。利用這種機(jī)能即使加工尺寸變化對(duì)整體平衡性不會(huì)造成影響，從而保證高速切削條件下的圓度。
BIG大昭和的EWB精鏜頭內(nèi)置自動(dòng)平衡機(jī)構(gòu)（圖4），在調(diào)節(jié)加工直徑的同時(shí)，平衡塊反方向移動(dòng)從而保證了精鏜頭的整體平衡性。利用這種機(jī)能即使加工尺寸變化對(duì)整體平衡性不會(huì)造成影響，從而保證高速切削條件下的圓度。
圖4
圖5
圖5是采用金剛石刀片加工直徑51mm孔時(shí)（材質(zhì)鋁合金），EWN精鏜頭與EWB精鏜頭的圓度的試切對(duì)比。切削速度800m/min（N=5,000）時(shí)，兩者的圓度幾乎沒(méi)有差別，然而當(dāng)切削速度達(dá)到1600m/min（N=10,000）時(shí)，兩者的圓度差別一目了然。當(dāng)然，試切結(jié)果也會(huì)因?yàn)闄C(jī)床的剛性以及伸出量的不同而不同。
3、如何解決深鏜加工的振刀現(xiàn)象
在一些深孔的鏜孔加工過(guò)程中，由于刀柄的伸出量過(guò)長(zhǎng)在加工過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)振刀現(xiàn)象。這樣就會(huì)造成加工面光潔度不好以及造成加工孔的精度降低。一般的，在鋼材的鏜孔加工中如果伸出量與柄徑的比L/D=4以上，鑄鐵鏜孔加工中L/D=5以上，則要注意振刀現(xiàn)象的發(fā)生。
BIG大昭和的斯瑪特防振鏜頭抑制了在深孔鏜孔加工中的振刀現(xiàn)象的發(fā)生。以前采用的是分體式連接（鏜頭和刀桿分離），這種連接方式的鏜頭可以滿足L/D=6的深孔鏜孔加工。而新開(kāi)發(fā)的一體式的斯瑪特EWN防振鏜頭（圖6），在內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上縮短了防振機(jī)構(gòu)與刀尖的距離，使防振性能大幅提升。內(nèi)部試切結(jié)果顯示即使使用刀尖圓角0.4的刀片，L/D=8的情況下，也能實(shí)現(xiàn)無(wú)振刀，高速，高效率的鏜孔加工。
BIG大昭和的斯瑪特防振鏜頭抑制了在深孔鏜孔加工中的振刀現(xiàn)象的發(fā)生。以前采用的是分體式連接（鏜頭和刀桿分離），這種連接方式的鏜頭可以滿足L/D=6的深孔鏜孔加工。而新開(kāi)發(fā)的一體式的斯瑪特EWN防振鏜頭（圖6），在內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上縮短了防振機(jī)構(gòu)與刀尖的距離，使防振性能大幅提升。內(nèi)部試切結(jié)果顯示即使使用刀尖圓角0.4的刀片，L/D=8的情況下，也能實(shí)現(xiàn)無(wú)振刀，高速，高效率的鏜孔加工。
圖6
以上針對(duì)精鏜加工中出現(xiàn)的問(wèn)題結(jié)合產(chǎn)品做了簡(jiǎn)單介紹。然而在實(shí)際加工中大家也不要忽略了精鏜加工的前一工序底孔加工精度和粗鏜加工精度。如何保證底孔的加工精度以及粗鏜的加工精度也是我們要關(guān)注的問(wèn)題。
另外，為了保證鏜頭內(nèi)部套管軸的配合精度以及能夠長(zhǎng)時(shí)間使用，我們建議每半年給鏜頭注入一次潤(rùn)滑脂以保證鏜頭的精度。隨著技術(shù)的發(fā)展，像游標(biāo)卡尺和千分尺逐漸的都采用了數(shù)顯方式，精鏜頭也會(huì)越來(lái)越多的采用這種方式。BIG大昭和也會(huì)不斷的完善技術(shù)，開(kāi)發(fā)出滿足客戶需求的產(chǎn)品。
