鏜削加工通常被認(rèn)為是適合在各種不同尺寸和形狀工件上加工精密孔的理想加工方式秉唇。為了適應(yīng)不斷提高生產(chǎn)率的需要,鏜孔刀具的設(shè)計(jì)也在不斷創(chuàng)新改進(jìn)囚衔。近年來,鏜孔刀具的技術(shù)改進(jìn)主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面题篷。

1采用數(shù)顯讀數(shù)屏的精密鏜頭

自數(shù)控(CNC)技術(shù)問世以來,數(shù)字顯示技術(shù)已在CNC機(jī)床和坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上大量應(yīng)用镇辉。此外,數(shù)顯千分尺屡穗、數(shù)顯卡尺等數(shù)顯量具也已得到廣泛使用。但是,數(shù)顯技術(shù)在精密鏜刀上的應(yīng)用卻一直進(jìn)展緩慢,其制約因素主要是鏜孔加工中使用的冷卻液和鏜頭的高速旋轉(zhuǎn)娶恕。

過去,在加工中心上進(jìn)行鏜孔加工時(shí)必須非常小心,盡量避免四處飛濺的冷卻液進(jìn)入鏜頭數(shù)顯裝置的電子元件中揖漫。如今,采用內(nèi)冷卻設(shè)計(jì)的新型鏜刀已能較好解決這一問題。由于冷卻液可通過刀具內(nèi)部的通道直接到達(dá)切削部位,從而實(shí)現(xiàn)了冷卻液與鏜頭數(shù)顯裝置的完全隔離篓释。此外,新型數(shù)控鏜刀的外部進(jìn)行了良好密封,可有效防止冷卻液與數(shù)顯裝置中的電子元件接觸垄坡。

在高速鏜削加工中,鏜頭的高速旋轉(zhuǎn)、離心力以及鏜頭本身的不平衡都可能引起較大振動(dòng),從而損壞靈敏的數(shù)顯裝置采璧。新型鏜頭通過采用一種內(nèi)置平衡機(jī)構(gòu),可以在高速鏜削時(shí)減小或消除有害的振動(dòng)琼葫。目前,帶數(shù)顯讀數(shù)屏的精密鏜頭已能夠用于轉(zhuǎn)速達(dá)16000r/min的高速鏜削加工罩音。

新型鏜頭的數(shù)字顯示屏可直接顯示出鏜刀滑塊的位移量,而不必通過調(diào)刀螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)量來確定位移量。由于鏜桿直接安裝在鏜刀滑塊上,因此鏜頭的數(shù)顯讀數(shù)值可以真實(shí)反映出鏜刀的位移量,而不會(huì)受到螺桿空程誤差的影響破卜。數(shù)顯鏜頭的這一特點(diǎn)使其可以更快速赚毫、更精密地調(diào)整鏜孔直徑,并可實(shí)現(xiàn)對(duì)加工偏差或刀具磨損的誤差補(bǔ)償。

大多數(shù)鏜刀都需要通過試切-測(cè)量(cut-and-measure)操作來確定其設(shè)定尺寸,即首先對(duì)一小部分被加工孔進(jìn)行試切鏜削,然后測(cè)量其加工孔徑廷前。通常,這就意味著需要將鏜刀從機(jī)床上卸下來,再安裝到一臺(tái)對(duì)刀儀上對(duì)鏜刀尺寸進(jìn)行微調(diào)修正,以獲得正確的孔徑尺寸筹柠。這種預(yù)調(diào)操作之所以必要,是因?yàn)橹苯釉跈C(jī)床上對(duì)普通鏜頭的游標(biāo)刻度盤進(jìn)行讀數(shù)和預(yù)調(diào)相當(dāng)困難,但是,這種操作方式可能造成鏜孔尺寸超差或損壞工件。

由于在機(jī)床上安裝鏜刀時(shí)難以預(yù)測(cè)其刀尖偏差,因此需要采用試切-測(cè)量操作來預(yù)調(diào)刀具贱甥。如果采用易于讀數(shù)的新型數(shù)顯鏜刀,則可能實(shí)現(xiàn)直接在機(jī)床主軸上對(duì)刀具鏜孔直徑進(jìn)行微調(diào),其尺寸調(diào)整范圍可達(dá)0.0001″(0.00254mm)适袜。即使因?yàn)闄C(jī)床主軸的進(jìn)刀限制,必須將鏜刀從機(jī)床上卸下來進(jìn)行孔徑尺寸調(diào)整,新型數(shù)顯鏜刀的調(diào)刀過程也更快速、更精確舷夺。

2采用鋁結(jié)構(gòu)的鏜刀體

鋁的重量較輕,是制造刀體的常用材料苦酱。隨著當(dāng)今CNC機(jī)床的加工速度越來越高,許多機(jī)床的重量也越來越輕,減輕刀具的重量就顯得至關(guān)重要。

大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床的換刀機(jī)械手對(duì)刀具的重量都有一定限制给猾。采用鋁結(jié)構(gòu)的鏜刀既可確保刀具重量不超過換刀機(jī)械手的限重標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)又能加工直徑尺寸大于4″(約100mm)的孔(一般來說,加工孔徑小于4″的鏜刀,無論采用鋁結(jié)構(gòu)還是鋼結(jié)構(gòu),其重量均不會(huì)超過換刀機(jī)械手的限重標(biāo)準(zhǔn))疫萤。鏜刀重量的減輕可以減小機(jī)床主軸的誤差,從而提高鏜孔精度。此外,鏜刀的重量越輕,機(jī)床主軸本身的磨損和破壞也越小敢伸。

在數(shù)控機(jī)床上裝卸大型扯饶、重型鏜刀時(shí),由于鋼結(jié)構(gòu)鏜刀的重量往往超過了機(jī)床換刀機(jī)械手的限重標(biāo)準(zhǔn),因此不得不采用手工裝卸或利用高架起重臂進(jìn)行吊裝,既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。如果采用重量較輕的鋁結(jié)構(gòu)鏜刀,這一問題則可迎刃而解池颈。例如,美國(guó)堪薩斯州一家工廠原來所用的加工孔徑14″(355.6mm)的鋼結(jié)構(gòu)鏜刀重約40磅,需要使用起重臂才能安裝到機(jī)床上,換用了一把同樣規(guī)格的鋁結(jié)構(gòu)鏜刀后,其重量還不到25磅,可利用換刀機(jī)械手自動(dòng)裝刀,從而大大提高了生產(chǎn)率尾序。

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