現(xiàn)在的新型鏜刀可縮短工藝過程中的調(diào)刀時間，幫助用戶高速、小批量地生產(chǎn)產(chǎn)品触法，從而保證工廠和車間及時完成生產(chǎn)加工任務(wù)稻沮。此外纯亲，這種鏜刀自身可進行自動調(diào)節(jié)、修正磨損谅沛、補償誤差或自動成形羞遭。以KomTronic鏜刀為例，這一系列的侍服傳動鏜刀由美國Komet公司生產(chǎn)提供喳睬。鏜削加工頭內(nèi)的滑板由侍服電機傳動蔼于，它控制著脈沖，使鏜桿向較大的直徑方向移動泥出，或支持其向較小的直徑方向移動迫讨。這一機構(gòu)提高了鏜床的加工精度委丈，不需采用手工調(diào)節(jié)的方法調(diào)節(jié)螺絲。

Komet公司的工程師們也在鏜桿內(nèi)安裝了導(dǎo)軌凤阱，采用侍服電機來傳動鏜刀片什偷，可使一錐形刀桿軸向移動，也可使鏜刀片向外擴大到更大的直徑或向內(nèi)縮小到更小的直徑芹枷。這取決于鏜刀的設(shè)計衅疙，它可通過一個閉環(huán)系統(tǒng)，自動地對兩個平面進行補償鸳慈。鏜刀頭的行程范圍可以變化饱溢，比如MO42可以在-1.0～+1.5mm的行程范圍內(nèi)調(diào)節(jié)1mm，而U軸可偏離中心移動高達±25mm走芋，鏜削精度可達±10mm绩郎。

盡管這種自動化系統(tǒng)的費用較高，但其投資能夠很快得到回報翁逞，特別是在大批量生產(chǎn)過程中肋杖。比如在汽車工業(yè)中，MO42鏜刀頭可根據(jù)儀表測量值對連桿的每一次切削進行自動調(diào)節(jié)挖函。再比如状植，一個U軸鏜削系統(tǒng)在鏜削時，可使一臺加工中心的加工能力在某種意義上像車床那樣怨喘，能夠切削凹面和進行倒角津畸，有效地增加了一個加工軸。同時必怜，一臺加工中心可以鏜削一個在高速情況下難以在卡盤上裝夾的零件魁夫。因為此時旋轉(zhuǎn)的只是鏜刀，而工件是不旋轉(zhuǎn)的偷菩，因此加工中心可以用這種刀具在很短的時間內(nèi)進行加工生產(chǎn)婆裹，以達到所要求的表面光潔度。

智能刀具

Makino公司使用的是Smart系列智能刀具稳嘁。Makino公司采用的方法不是利用電機進行傳動乱险，而是采用切削液使其通過刀具，在流經(jīng)切削區(qū)潤滑和冷卻前托习，迫使切削液起到另一個作用石检，那就是幫助清除切屑。一種稱作冷卻液可調(diào)鏜桿或CABB的雙重鑲刀片設(shè)計形式的鏜刀虏淋，其中包含一個內(nèi)部的尼龍氣囊惯斥。隨著壓力的增加，氣囊隨之膨脹尸查，迫使含有鑲刀片刀架上的兩個刀片向外擴張病趋，因此使刀具的直徑擴大愿凶。

然而，為了適應(yīng)氣囊的要求存哲，鏜刀所需的局限直徑至少應(yīng)為51mm因宇。為了使這一機構(gòu)能縮套在鏜刀上，其直徑應(yīng)小到25.4mm祟偷，為此察滑，設(shè)計組開發(fā)了一種“簡易密封”裝置。Makino公司在兩個鑲刀片之間增加了一個夾心鋼片修肠。這一中心件是固定的贺辰，隨著壓力的增加，里面的液體將推動刀片向外分離嵌施。

雖然Makino公司設(shè)計和生產(chǎn)了精度達到0.51mm的鏜桿(見圖1)饲化，但其設(shè)計的大部分CABB鏜刀精度卻能達到0.25mm左右。其原因是因為當?shù)毒叩木纫坏┐蟠蟪^這一數(shù)值時吗伤，對于大部分工作而言吃靠，精度就開始過度下降。大部分的鑲刀片在需要更換前牲芋，其磨損只有0.127 mm或更少。因此倡挚，仍然有余地使刀具擴大至第二次情庐、甚至擴大至第三次使用。

圖1 福特公司的Eaton Saginaw工廠采用有Makino公司提供的水冷式鏜桿蒸拦，
正在對Duratec 2.5L發(fā)動機缸體進行精加工

這一性能可以使其減少許多無效的生產(chǎn)時間辙资，比如用于對偏移量的調(diào)節(jié)、更換刀具和通過鏜孔將刀具退出蜘把。這樣癌雷，就可以在進刀過程中加工，并擴大間隙——一般在每一鏜孔的底部——然后在退刀過程中進行加工衅滞。CNC數(shù)控機床的軟件可以根據(jù)主軸背面獲得的壓力讀數(shù)進行自動調(diào)節(jié)魄仙。為了達到很高的精度，可采用氣壓表測量孔徑抓惫，并給閉環(huán)控制系統(tǒng)提供必要的反饋信息水惑。

Makino公司制造了一種能夠在切削過程中使鑲刀片徑向內(nèi)、外移動的另一類液壓鏜刀径楼，可鏜削略呈橢圓形的孔徑汽足，其直徑≥51mm。由于CNC數(shù)控機床的切削液壓力是可變的嚼锄，其鑲刀片后面的葉片彈簧既可以使鑲刀片向外推動延伸减拭，也可以在松弛后將它向內(nèi)拉緊蔽豺。其每側(cè)最大的移動距離為0.127mm。在發(fā)動機生產(chǎn)過程中拧粪，這一較小的移動量足以使孔徑成形修陡，并糾正其圓柱度問題。

模塊式組合鏜刀

模塊式鏜刀即是將鏜刀分為：基礎(chǔ)柄(Basic Holder)既们、延長器(Extension)濒析、減徑器(Reduction)、鏜桿）啥纸、鏜頭(Boring Head)号杏、刀片座(Insert Holder)、刀片(Insert)斯棒、（倒角環(huán)）等多個部分盾致，然后根據(jù)具體的加工內(nèi)容（粗鏜、精鏜荣暮；孔的直徑庭惜、深度、形狀嗡窑；工件材料等）進行自由組合籽钝。這樣不但大大地減少了刀柄的數(shù)量，降低了成本夭蹦，也可以迅速對應(yīng)各種加工要求航赦，并延長刀具整體的壽命。

模塊式鏜刀最先出現(xiàn)在歐洲市場耳恭，大約20年前日本大昭和精機株式會社(BIG)與瑞士KAISER公司進行技術(shù)合作犹狮，BIG-KAISER模塊式鏜刀首次出現(xiàn)在日本市場，并逐漸取代了一體式鏜刀的地位叹惕。

現(xiàn)代鏜刀之所以能夠提供高精度和較大靈活性的另一因素是模塊式組合鏜刀的制造商也像其他的制造商那樣箱藏，已經(jīng)投資了較好的生產(chǎn)加工工藝，以便充分發(fā)揮現(xiàn)代機床的加工能力随巴。因此鲜堆，現(xiàn)在的模塊式組合鏜刀具有更高的精度。據(jù)Ingersoll刀具公司的鏜削加工生產(chǎn)線經(jīng)理介紹殖咨，10年前方仿，零件的組裝重復(fù)精度達到0.0127～0.0178mm是可以接受的。但現(xiàn)在的情況不再如此了统翩。他指出仙蚜，Ingersoll刀具公司的模塊式組合刀具一般的公差尺寸范圍為2～4mm(見圖2)。

圖2 Ingersoll公司的模塊式鏜刀，它可根據(jù)用戶的需要委粉，直接將庫存的模塊元件組裝成鏜削系統(tǒng)

當然呜师，這并不是意味著單件的實心鏜桿將很快在任一時間退出歷史舞臺。Ingersoll公司也投資了一條實心鏜桿生產(chǎn)線贾节，使用導(dǎo)向塊作為它們的起點汁汗，他們可能會應(yīng)用PCD鑲刀片加工有色金屬，或使用CBN鑲刀片加工鑄鐵栗涂。只需調(diào)節(jié)刀片的前知牌、后角，就能夠使孔徑達到相應(yīng)的精度要求斤程。

這類鏜桿不需要隨同鉆孔就可以自動鏜孔角寸。有時候，Ingersoll刀具公司根據(jù)所謂的可控刀桿來生產(chǎn)這類鏜桿忿墅，就可以對主軸和工件之間任何未經(jīng)校準的地方進行補償叁席，因此效果非常不錯。這些刀桿上裝有調(diào)節(jié)螺絲恭吊，可補償X軸和Y軸的傾斜角度蚕察，從而使操作人員可根據(jù)工件的相對位置來測量調(diào)節(jié)刀具。

這類刀具的其中一項用途就是鏜削加工汽車的閥座仓判。生產(chǎn)一種特殊的刀具應(yīng)用于一種可控的刀桿上犯党，也許就能夠使客戶不必對氣缸體或氣缸蓋進行磨削加工，其經(jīng)濟效益是十分可觀的蜘体。

聯(lián)軸機構(gòu)提高鏜刀的穩(wěn)定性

鏜削加工技術(shù)的另一新發(fā)展導(dǎo)致采用更好的刀具夾持方式示董。例如為了能夠在車床上進行鏜削加工，Sandvik Coromant公司開發(fā)了一種稱作EasyFix易于夾持的套筒翅殃，這種套筒簡化了刀具在中心線死點上的調(diào)節(jié)程序诈金。當安裝較小直徑的鏜桿時虾钾，這一功能可以幫助用戶節(jié)約很多時間臊娩，因為較小直徑的鏜桿較難控制，一般應(yīng)用于中心線偏差較小而危害極大的地方透嫩。

對于旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域而言框全，Sandvik公司的工程師們將全部精力集中在刀具的穩(wěn)定性方面。在過去干签，人們將刀具夾持在只有直柄和幾個螺絲的端銑刀夾座上津辩。使用Allen螺絲的普通夾持機構(gòu)和鏜刀夾座只能對直徑產(chǎn)生7%～10%的影響力。由于接觸量較少容劳，因此不太穩(wěn)定喘沿，容易產(chǎn)生振動，尤其在今天切削速度普遍較高竭贩、而又處于長期懸掛的情況下更是如此蚜印。因此莺禁，許多刀具制造商重新又回到了制圖板前，開始開發(fā)可提高穩(wěn)定性的聯(lián)軸機構(gòu)窄赋。

在Sandvik公司哟冬，工程師們使用該公司的Coromant Capto聯(lián)軸機構(gòu)，這種機構(gòu)是以多邊形系統(tǒng)為基礎(chǔ)的忆绰，可以使鏜桿的接觸面沿著其聯(lián)軸機構(gòu)的軸線部分均勻地分布在圓周上浩峡。夾座后的活動螺絲以大約35.6N的軸向拉力，將該機構(gòu)的各零件一起拉向鎖緊錐體上律馏。這樣村钧，不但獲得了面對面的接觸，而且還保證了刀具四周的夾持力械耙。聯(lián)軸夾持機構(gòu)可使切削力分布在整個多邊形的周圍诗差，每一聯(lián)軸機構(gòu)的偏差為0.0051mm。

由于其接觸面大袖蝙、軸向拉力高搪狈、光滑的淬火表面硬度達RC63，因此其所產(chǎn)生的穩(wěn)定性和剛性使模塊式組合刀具比實心刀桿具有更好的優(yōu)越性羊耸。各元件之間的連接點不但不會產(chǎn)生振動延幻，而且還可以將鏜桿分成幾個部分，從而使其與更加合適葵伟、有利的頻率協(xié)調(diào)林品。采用這種概念的模塊式組合刀具，實際上其加工性能比實心鏜桿更加穩(wěn)定夕谬。

盡管采用更加穩(wěn)定的設(shè)計和更好的生產(chǎn)技術(shù)具有重要的意義增队，但不平衡性是該工藝所固有的缺點，在現(xiàn)今高主軸轉(zhuǎn)速的情況下已變成了一個尖銳的問題哲银。加工鏜刀一般是一種在主軸上偏心安裝的刀具扛吞。刀具的移動方向垂直于旋轉(zhuǎn)軸，并由此而產(chǎn)生較大的不平衡性荆责，從而對直徑進行修正滥比。由于在過去幾年中，主軸的速度在不斷提高做院，因此要保持公差精度和較好的表面光潔度就越來越困難了盲泛。

提高鏜刀的平衡性

鑒于此，幾十年來键耕，鏜刀制造商們在鏜刀頭上增加了平衡配重裝置寺滚。采用這種類型的第一代產(chǎn)品需要技術(shù)和時間。在調(diào)節(jié)直徑的同時，操作人員需要手工調(diào)節(jié)重量村视，技術(shù)人員需要在平衡機上測定刀具由境，調(diào)節(jié)配重裝置，直到刀具達到平衡為止蓖议。然而在現(xiàn)在虏杰，凡是在較小批量生產(chǎn)的車間中，如果對刀具的調(diào)節(jié)需要盡可能擠出每一秒時間的話毁几，采用這類方法所花的時間實在是太長了撕擂。

為此，像BIG Kaiser精密刀具公司那樣的刀具制造商們開發(fā)了可自動補償平衡的鏜刀頭(見圖3)陵租，用戶在鏜削直徑時可使鏜刀起到平衡的作用泉蠢。當鑲刀片移動時，配重裝置也在相反的方向上不斷地移動來補償平衡育床。因此诡语，只需作一次調(diào)節(jié)。這種方法既可節(jié)約時間松浆，又可降低產(chǎn)生誤差的機率窑竖。

圖3 由BIG Kaiser精密刀具公司提供的這種新型鏜刀頭帶有鋁體和自動平衡機構(gòu)

Command公司還安裝了一種內(nèi)置機構(gòu)，在加工特殊的直徑時旧晴，可簡化其Urma MicroMax鏜刀頭的平衡程序适固。其設(shè)計特點是可以讓操作人員精確地平衡鏜刀頭，而不需要將它們放在平衡機上測量遮尚。這種方法可以比普通的刀具采用更高的鏜削速度誊涯。在平衡狀態(tài)下的鏜削加工，還能提高正圓度和表面光潔度蒜撮。在某些情況下暴构，當旋轉(zhuǎn)的速度高達20000r/min時，鏜刀頭就會充分發(fā)揮出這些優(yōu)越性段磨。

在穩(wěn)定性方面的改善并不局限于鏜刀頭的創(chuàng)新取逾。刀具制造商也在努力采取各種措施，以克服鏜刀的振動問題薇溃，例如在其內(nèi)部安裝一些防振機構(gòu)菌赖。安裝這些機構(gòu)以后缭乘，可延伸其實際長度：使直徑縱橫的比例或懸臂長度達到直徑的15倍沐序。在某些情況下，如果能夠正確地使用協(xié)調(diào)原理和鑲刀片幾何形狀堕绩，Sandvik Coromant公司還可使鏜桿的長度達到直徑的20倍策幼。

雖然防振裝置會增加鏜桿的成本，但Sumitomo公司認為其新型防振X-鏜桿將能改變這一技術(shù)的經(jīng)濟性能。這種鋼制的鏜桿包括一個簡單的機械防振裝置特姐，據(jù)報告稱該裝置可以很好地控制振動晶丘，從而可產(chǎn)生很高的表面光潔度，在6倍直徑的情況下裁鸦，可延長刀具的使用壽命象体。

刀具系統(tǒng)具有更好的平衡性和更大的剛性，這一優(yōu)點使它能夠配置應(yīng)用一些鑲刀片技術(shù)肮脱，對于鏜削加工而言档改，意義重大。例如夜痊，Sandvik Coromant公司已經(jīng)在其精加工鏜刀系列上增加了帶有清掃裝置的鑲刀片谅囚。因為在清掃裝置幾何形狀上的刃面較長，而且清掃裝置也加強了刀尖半徑淆捆，并使刀刃能保持較長的切屑雄防。清掃裝置的幾何形狀不僅提高了進給速度，而且也提高了表面光潔度暑懊，實際上還省去了磨削工序康局。因為它們還允許采用很鋒利的刀刃，要在孔徑上保持0.5‰的公差是很不尋常的蜒金。

當然嚼吞，在切削過程中的接觸面越大所產(chǎn)生的摩擦力就會越大。因此蹬碧，Sandvik公司為其清掃器鑲刀片設(shè)計了特殊級別和特殊幾何形狀舱禽，從而使切削動作盡可能地自由，以限制熱量的產(chǎn)生恩沽，并承受所可能產(chǎn)生的額外熱量誊稚。Sandvik公司還推薦使用通過刀具的切削液，以幫助冷卻切削區(qū)域罗心，使其保持很好的公差尺寸里伯。

為了提高粗加工的生產(chǎn)率，Sandvik公司引進了三刃模塊式組合鏜桿——CoroBore 820渤闷。該公司的工程師們?yōu)檫@一旋轉(zhuǎn)刀具開發(fā)了一種模塊式結(jié)構(gòu)的導(dǎo)軌系統(tǒng)疾瓮，代替普通的套筒式機構(gòu)，以使其能夠固定安裝到雙刃鏜桿上的兩個孔穴中飒箭。額外增加的孔穴可比雙切削頭形式的裝置的生產(chǎn)率提高50%狼电。

現(xiàn)代鏜刀較好的平衡性和穩(wěn)定性，還具有另一重要的優(yōu)點弦蹂，這就是它們可以使用有先進材料制成的鑲刀片哥钉，例如CBN鑲刀片和帶有PCD刀尖或PCD刃面的鑲刀片蜗原。為了改善高轉(zhuǎn)速鏜刀的平衡有效性，Seco Carboloy公司曾經(jīng)做過許多試驗峦铲，特別是對于像鋁材那樣的有色金屬嗤锯。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享筑轻，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責钉栈，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布具雹、編輯整理上傳另焕，對此類作品本站僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負責起驱。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻惦鄙、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題鹊获，請第一時間告知喧久，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益刹碾！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn燥撞。