刀具是機械制造中用于切削加工的工具，又稱切削工具。孔加工刀具潘乖，包括鉆頭、擴孔鉆琅沟、鏜刀毛龟、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等。和其它機械加工相比区基，鏜孔加工是屬一種較難的加工胡撩。它只靠調(diào)節(jié)一枚刀片(或刀片座)要加工出像H7、H6這樣的微米級的孔砍绞。隨著加工中心的普及派交，現(xiàn)在的鏜孔加工只需要進行編程、按扭操作等冲杀。正因為這樣效床，就需要有更簡單、更方便权谁、更精密的刀具來保證產(chǎn)品的質(zhì)量剩檀。這里主要從刀具技術(shù)的角度來分析加工中心的鏜孔加工憋沿。

一、加工中心上鏜孔加工的特點

　　1.刀具轉(zhuǎn)動

　　和車床加工不同沪猴，加工中心加工時由于刀具轉(zhuǎn)動辐啄，便不可能在加工中及時掌握刀尖的情況來調(diào)節(jié)進刀量等。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运嗜。這便成了完全自動化加工的一個很大的障礙壶辜。也正因為這樣所以就要求鏜刀必須具有微調(diào)機構(gòu)或自動補償機能，特別是在精鏜時根據(jù)公差要求有時必須在微米級調(diào)節(jié)担租。

　　另外砸民，加工中心鏜孔時由于切屑的流出方向在不斷地改變，所以刀尖奋救、工件的冷卻以及切屑的排出都要比車床加工時難的多岭参。

　　2.刀具的顛振

　　鏜孔加工時最常出現(xiàn)的、也是最令人頭疼問題是顛振倒恭。在加工中心上發(fā)生顛振的原因主要有以下幾點

　　1)工具系統(tǒng)的剛性：包括刀柄弱豹、鏜桿、以及中間連接部分的剛性棠岭。因為是懸臂加工所以特別是小孔履婆、深孔及硬質(zhì)工件的加工時，工具系統(tǒng)的剛性尤為重要滨锯。

　　2)刀具系統(tǒng)的動平衡：相對于刀具系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動軸心各囤，刀具自身如有一不平衡質(zhì)量，在轉(zhuǎn)動時因不平衡的離心力的作用而導(dǎo)致顛振的發(fā)生站么。特別是在高速加工時刀具的動平衡性所產(chǎn)生影響很大芭患。

　　3)工件自身或工件的固定剛性：像一些較小、較薄的部件由于其自身的剛性不足惨译，或由于工件形狀等原因無法使用合理的夾具進行充分的固定铡协。

　　4)刀片的刀尖形狀：刀片的前角、刀尖半徑一黄、斷屑槽形狀的不同所產(chǎn)生的切削抗力也不同芋滔。

　　5)切削條件：包括切削速度、進給量矛渴、進刀量以及給切削油方式及種類等椎扬。

　　6)機器的主軸系統(tǒng)：機器主軸自身的剛性、軸承及齒輪的性能以及主軸和刀柄之間的連接剛性具温。

　　3.刀具的裝夾

　　在鏜削孔時蚕涤，最重要的是在加工中心上正確裝夾刀具。在小孔鏜削中，刀具的中心高是導(dǎo)致刀具失效的重要因素揖铜。如果刀具安裝低于中心高茴丰，將影響刀具的加工性能。主要表現(xiàn)在：

　　1)切削刃相對于工件的主后角減小蛮位，導(dǎo)致刀具的后刀面與工件接觸较沪，使刀片與工件之間發(fā)生摩擦鳞绕，當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)時失仁，這種摩擦進一步會使刀尖發(fā)生偏離，導(dǎo)致刀具更深地切入工件们何。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萄焦。增大前角，可減小前刀面擠壓切削層時的塑性變形箭烦，減小切屑流經(jīng)前面的摩擦阻力淋塌，從而減小切削力和切削熱。但增大前角苛豺，同時會降低切削刃的強度乾乘，減小刀頭的散熱體積。

　　2)當(dāng)?shù)毒吆蠼菧p小時翅昏，刀片相對于工件的前角也增大牺独，從而引起刀具刮削工件，引起刀具振動并損壞刀具访芙。這種情況在鏜削小孔時更為嚴(yán)重谬堕。

　　為此建議刀具安裝應(yīng)略高于中心高(但應(yīng)盡可能接近中心高)。這樣可使刀具相對于工件的法向后角增大薯替，切削條件得到改善沈论，如果加工時產(chǎn)生振動，刀尖會向下和向中心偏斜救辖，從而接近理想的中心高簿煌。刀具也可輕微地退出，減小削傷工件的可能性鉴吹。此外姨伟，刀具前角也將減小，這樣可穩(wěn)定工作壓力拙寡。如果前角減小到0°授滓，就會產(chǎn)生太大的工作壓力，導(dǎo)致刀具失效肆糕。所以在鏜孔時般堆，應(yīng)選取正前角的鏜刀，在鏜1mm的小孔時，鏜桿的直徑只有0.75mm左右淮摔，使刀具承受的切削力減小私沮。

　　4.切屑的排出

　　在鏜削孔時，切屑的有效排出至關(guān)重要和橙。加工時仔燕，由于刀具在孔內(nèi)，切削液很難到達切削刃魔招，造成切屑排出困難低腕，影響刀具壽命。為解決這一難題蓄稠，一些刀具制造商開發(fā)出一種沿切削刃帶冷卻槽的刀片颖怕，使切削液直接流向切削刃，防止切屑堵塞和刀具損壞译拿。

二剔撮、刀具的選擇基準(zhǔn)

　　根據(jù)加工內(nèi)容的不同鏜刀的選擇基準(zhǔn)也不一樣，一般來說薛对，應(yīng)注意系統(tǒng)本身的剛性母边、動平衡性、柔性深冶、信賴性蒲姥、操作方便性及壽命和成本。

　　1.一體式鏜刀

　　古老的一體式鏜刀主要用在批量產(chǎn)品的生產(chǎn)線或?qū)Ｓ脵C上匹惊，但實際上機器的規(guī)格有多種多樣：NT守譬、MT、BT凛忿、IV 澈灼、CV 、DV等等店溢。即使規(guī)格一樣叁熔，大小也有不同。 即使規(guī)格床牧、大小都一樣荣回，有可能拉釘形狀、螺紋不一樣戈咳，或者法蘭面形狀不一樣心软。這些都使得一體式鏜刀在對應(yīng)上遇到很大的困難。特別是近些年來著蛙，市場結(jié)構(gòu)删铃、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猎唁。所以一體式鏜刀大多數(shù)已從工廠中消失咒劲。

　　2.模塊式鏜刀

　　模塊式鏜刀即是將鏜刀分為：基礎(chǔ)柄、延長器拄渣、減徑器轴布、鏜頭、刀片座浦砚、等多個部分缓捂，然后根據(jù)具體的加工內(nèi)容（粗鏜、精鏜脂性；孔的直徑雄睦、深度荷十、形狀汹振；工件材料等等）進行自由組合。這樣不但大大地減少了刀柄的數(shù)量从秃，降低了成本沼津，也可以迅速對應(yīng)各種加工要求，并延長刀具整體的壽命泽衬。

　　現(xiàn)在市場上存在著各種各樣的模塊式鏜刀系統(tǒng)科绣，它們的連接方式各有區(qū)別。諸如：

　　BIG-KAISER方式：它只要靠一顆錐度為15°的錐形螺絲來連接树碱，固定時也只需要一支六角小扳手肯适，操作非常方便；

　　側(cè)固式：這種連接方式僅僅是達到固定的目的成榜。它的旋緊力的絕大部分都向著徑向框舔。不但連接體的端面不能密接，徑向位置也會發(fā)生變化赎婚；

　　旋入式：雖然端面得到連接刘绣，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挣输，但操作性很差

　　當(dāng)然市場上所具有類型遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止以上幾種纬凤，用戶可根據(jù)需要選擇所需類型的鏜刀。

　　顯而可見撩嚼，模塊式鏜刀具有一體式鏜刀無法比擬的優(yōu)勢停士。當(dāng)然，這也需要模塊式鏜刀具有高連接精度和高連接剛性完丽，以及高重復(fù)精度和高度的信賴性恋技。

　　總而言之，模塊式鏜刀系統(tǒng)具有很大的優(yōu)勢，但并不是說只要是模塊式就好夜川。必須從連接剛性日俱、精度、操作性麻百、價格等多方面來衡量款拣。

三、實例分析

　　毛坯尺寸：100×80×30（mm）材料為45#鋼拴猖，刀具是模塊式鏜刀硬質(zhì)合金材料朋傲。

　　(1)加工工藝：鉆預(yù)置孔—擴孔—粗鏜—精鏜

　　(2)刀具：

　　　1、φ19.8鉆頭
　　　2伐蔚、φ24.8鉆頭
　　　3昨跺、φ20鏜刀
　　　4、φ25鏜刀

　　(3)程序：

　　　O0001
　　　G54 G90 M03 S600 T1 G0 X0 Y0（鉆φ20的預(yù)置孔）
　　　G43 H01 G0 Z20
　　　G81 X30 Y25 Z-35 R5 F80
　　　G91 G28 Z0
　　　M06 T2（鉆φ25的預(yù)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)測量尺寸：根據(jù)測量的結(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,再進行精加工谁意，最終能符合公差的精度要求发娶。

　　從上面的例子中我們可以看出工件的材料、加工孔的直徑料潘、深度決定著用什么式樣和什么材料的鏜刀抽碌，不同的鏜刀對應(yīng)著不同的材料要求，最終目的是能鏜出高質(zhì)量高精度的成品件决瞳。

　　由于在高溫货徙、高壓、高速下皮胡，和在腐蝕性流體介質(zhì)中工作的零件痴颊，其應(yīng)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屡贺。為了適應(yīng)這種情況蠢棱，鏜孔刀具的發(fā)展方向?qū)⑹前l(fā)展和應(yīng)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烹笔；進一步發(fā)展可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu)裳扯；提高刀具的制造精度，減小產(chǎn)品質(zhì)量的差別谤职，并使刀具的使用實現(xiàn)最佳化饰豺。

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