鏜孔加工是指將工件上原有的孔進行擴大,并達到所需的要求。通過高效率的粗鏜(一般采用雙刃鏜刀),快速切削金屬達到要求的尺寸;通過精鏜,修正下孔的偏心、獲得精確位置和形狀精度以及表面光潔度,精鏜往往作為一種高精度加工法被使用在最后的工序上。
例如,各種機器的軸承孔以及各種發動機的箱體、箱蓋的加工等。
和其它機械加工相比,鏜孔加工是屬一種較難的加工。精鏜一般靠調節其微調裝置要加工出H7、H6這樣的微米級的孔。隨著加工中心的普及,現在的鏜孔加工只需要進行編程、按扭操作等。因此,就需要有更簡單、更方便、更精密的刀具來保證產品的質量。
加工中心的鏜孔加工的特點
1、工具轉動
和車床加工不同,加工中心加工時由于工具轉動,便不可能在加工中及時掌握刀尖的情況來調節進刀量等。也不可能象數控車床那樣可以只調節數控按扭就可以改變加工直徑。這便成了完全自動化加工的一個很大的障礙。也正因為加工中心不具有自動加工直徑調節機能(附有U軸機能的除外),就要求鏜刀必須具有微調機構或自動補償機能,特別是在精鏜時根據公差要求有時必須在微米級調節。
另外,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、工件的冷卻以及切屑的排出都要比車床加工時難的多。特別是用臥式加工中心進行鋼的盲孔粗鏜加工時,尤為困難。
2、顫振
鏜孔加工時最常出現的、也是最令人頭疼問題是顫振。在加工中心上發生顫振的原因主要有以下幾點
①工具系統的剛性
包括刀柄、鏜桿、鏜頭以及中間連接部分的剛性。因為是懸臂加工,特別是小孔、深孔及硬質工件的加工時,工具系統的剛性尤為重要。
②工具系統的動平衡
相對于工具系統的轉動軸心,工具自身如有一不平衡質量,在轉動時因不平衡的離心力的作用而導致顫振的發生。特別是在高速加工時工具的動平衡性所產生影響很大。
③工件自身或工件的固定剛性
象一些較小、較薄的部件由于其自身的剛性不足,或由于工件形狀等原因無法使用合理的治具進行充分的固定。
④刀片的刀尖形狀
刀片的形狀、前角、主偏角、刀尖半徑、斷屑槽形狀等均會導致切削抗力也不同。
⑤切削參數的選擇
包括切削速度、進給、進刀量以及冷卻方式等。
⑥機器的主軸系統等。
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。
3. 鏜刀的選擇基準
根據加工內容的不同鏜刀的選擇基準也不一樣,一般來說,應注意系統本身的剛性、動平衡性、柔性、信賴性、操作方便性及壽命和成本。
整體式鏜刀與模塊式鏜刀
以前整體式鏜刀主要用在批量產品的生產線或專用機上,但實際上機器的規格有多種多樣:BT、JT、ST、CT、MT等。即使規格一樣,大小也有不同。如BT有15、30、40、45、50、60等。 即使規格、大小都一樣,有可能拉釘形狀、螺紋不一樣,或者法蘭面形狀不一樣。這些都使得整體式鏜刀在應用上遇到很大的困難。特別是近些年來,市場結構、需要日新月異,產品周期日益縮短,這就要求加工機械以及加工工具具有更充分的柔性。所以整體式鏜刀大多數已從工廠中消失。
模塊式鏜刀即是將鏜刀分為:主柄、中間模塊(等徑、變徑)、鏜刀座、鏜頭、刀片等多個部分,然后根據具體的加工內容(粗鏜、精鏜;孔的直徑、深度、形狀;工件材料等等)進行自由組合。這樣不但大大地減少了刀柄數量,降低了成本,可迅速應對各種加工要求,同時由于存在高精度連接面,起到了減振作用,這樣就大大提高了鏜刀的剛性。如今世界機械加工行業中80%以上都是使用的模塊式鏜刀。