圓周銑削是通過銑刀的圓周進(jìn)給運動制造圓柱形表面的一種銑削工藝,近幾年來,由于加工中心和刀具制造技術(shù)的進(jìn)步,推動了這種銑削工藝的發(fā)展和廣泛應(yīng)用琅戏。

目前,利用這種圓周銑削原理,已廣泛用于銑孔糕再、銑內(nèi)(外)槽送悔、銑螺紋荒适、倒角梨熙、銑環(huán)形端面和銑沉孔等多種不同的加工任務(wù)开镣。

由于這種圓周銑削工藝具有加工效率高、工藝使用范圍廣以及可與其它加工工藝復(fù)合等優(yōu)點,使得這種圓周銑削工藝在工業(yè)生產(chǎn)中,特別在汽車工業(yè)中獲得越來越多的應(yīng)用锯忱。

實現(xiàn)銑刀的圓周進(jìn)給運動是進(jìn)行圓周銑削的前提條件,在CNC加工中心上,既可通過X軸和Y軸的圓弧插補來實現(xiàn)銑刀的圓周進(jìn)給運動,也可以通過X軸常籍、Y軸和Z軸的螺旋插補來實現(xiàn)銑刀的螺旋進(jìn)給運動,并通過CNC程序來實現(xiàn)各種不同的圓周銑削加工。目前,直線電機驅(qū)動并配有精密數(shù)控系統(tǒng)的高動態(tài)加工中心不僅能降低圓周銑削的基本時間,并且提高了圓周銑削的加工精度,由此可通過圓周銑削加工來替代鏜孔加工和通過鉆銑螺紋替代傳統(tǒng)的攻絲闰妓。

應(yīng)用圓周銑削工藝進(jìn)行銑孔,基本上可采用兩種方式和兩種刀具锨圣。一種是采用在圓柱刀體上磨有螺旋形刀刃的圓周銑削刀具或采用在圓柱刀體上切向布置多個可轉(zhuǎn)位刀片的圓周銑削刀具,這類刀具一般用于加工淺孔,銑孔時,主軸銑刀環(huán)繞Z軸作圓周進(jìn)給運動。另一種是采用裝有圓刀片或菱形或長方形刀片的多功能立銑刀,這類刀具可用于加工不大于五倍刀具直徑的深孔,銑孔時,立銑刀作螺旋進(jìn)給運動,加工中心的X軸过腰、Y軸和Z軸進(jìn)行聯(lián)動(即三軸進(jìn)行螺旋插補運動)骗采。

采用第一種方法銑孔時,加工孔的圓柱度主要取決于銑刀制造的幾何精度。對于加工孔的形狀精度,無論是采用哪一種刀具進(jìn)行銑孔,主要決定于數(shù)控系統(tǒng)的插補精度橄看。而加工孔的表面粗糙度與刀具的精度以及所選的切削參數(shù)有關(guān)词趾。

采用多功能立銑刀進(jìn)行銑孔時,旋轉(zhuǎn)的立銑刀繞Z軸作螺旋進(jìn)給運動,在一次工作行程中銑出所需大小的孔。例如,加工直徑為285mm的孔,可采用160mm直徑的立銑刀,在無需換刀的情況下通過一次工作行程就可完成加工任務(wù)硅跌。這比傳統(tǒng)的鏜孔工藝可節(jié)省五道擴孔工序,從而大大簡化了加工工藝流程,并且可節(jié)省73%的加工時間审陌。

采用圓周銑削工藝,既可進(jìn)行粗加工也可實現(xiàn)精加工,對于不通孔還可以銑出平底孔,階梯孔或錐孔,并且還可以在孔底的底面進(jìn)行圓周表面的圓周銑削加工。

銑孔總是采用多刃銑刀來實現(xiàn)的,這與通常采用單刃鏜刀的鏜孔工藝相比,銑孔可采用較大的背吃刀量,因而銑孔具有很高的加工效率,并且即使在斷續(xù)銑削相交孔時也不會產(chǎn)生銑刀的抖動闲涕。

目前,在采用直線電機驅(qū)動的高速加工中心上,應(yīng)用圓周銑削工藝以40m/min的進(jìn)給速度加工汽車發(fā)動機變速箱的軸承座孔時,孔的不圓度可達(dá)到6μm眠琴。由于這樣良好的加工精度,這就完全可以免去后續(xù)的精加工工序。

利用圓周銑削原理可進(jìn)行銑螺孔和鉆銑螺紋,采用鉆銑螺紋工藝不僅可以簡化生產(chǎn)工藝流程,而且可大大縮短加工時間姓建。

應(yīng)用圓周銑削原理加工螺紋孔時,既可以在預(yù)先加工出的螺紋底孔上銑削螺紋,也可以在沒有預(yù)先加工出螺紋底孔的實心材料上鉆銑出螺紋孔。

銑削螺孔常崇蜕唬可以與鉆孔速兔、倒角和锪螺孔凸臺端面等相關(guān)聯(lián)的工藝進(jìn)行復(fù)合,也就是將與螺紋孔相關(guān)的一些功能表面的加工集中在一把刀具上,采用一把鉆銑螺紋復(fù)合刀具進(jìn)行綜合加工,這不僅可以減少刀具數(shù)量,而且大大縮短了加工時間。目前,這種鉆銑螺紋工藝已普遍應(yīng)用于發(fā)動機變速箱體活玲、離合器殼和缸蓋等零件緊固螺孔的加工,例如,采用鉆銑螺紋刀具加工缸蓋上深度為14.1mm的M6螺孔,在主軸轉(zhuǎn)速20000r/min,進(jìn)給量為700mm/min的情況下,一個螺孔的加工時間僅需1.2秒涣狗。在一條缸蓋柔性生產(chǎn)線的高速加工中心上,采用這樣的一把鉆銑螺紋復(fù)合刀具,在多個缸蓋上加工120個M6螺孔也不足3分鐘的時間。

Jel精密刀具公司采用一把鉆銑螺紋復(fù)合刀具加工變速箱體緊固孔的螺孔舒憾。變速箱體為鋁合金鑄件镀钓。復(fù)合刀具的刀刃采用焊接聚晶金剛石,主軸轉(zhuǎn)速20000r/min。加工時,鉆銑螺紋復(fù)合刀具依次進(jìn)行:鉆22.5mm螺紋底孔→圓周銑削M24X1.5螺孔→去除螺紋擰入處的毛刺→反向锪外徑為24.5mm及開口角為90°的倒角→锪外徑為36mm的螺紋凸臺→在螺紋凸臺和螺孔上倒1X45°的內(nèi)外倒角镀迂。由于所有功能表面的加工是在一臺機床上通過一把刀具來完成的,所以這不僅省去了許多相關(guān)刀具以及換刀過程,提高了加工精度和縮短了加工時間(整個加工時僅為4秒),從而大大提高了生產(chǎn)效率丁溅。

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