新型鏜刀有效提高鏜削的加工質(zhì)量

       現(xiàn)在的新型鏜刀可縮短工藝過(guò)程中的調(diào)刀時(shí)間，幫助用戶(hù)高速、小批量地生產(chǎn)產(chǎn)品，從而保證工廠(chǎng)和車(chē)間及時(shí)完成生產(chǎn)加工任務(wù)。此外，這種鏜刀自身可進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)、修正磨損、補(bǔ)償誤差或自動(dòng)成形。以KomTronic鏜刀為例，這一系列的侍服傳動(dòng)鏜刀由美國(guó)Komet公司生產(chǎn)提供。鏜削加工頭內(nèi)的滑板由侍服電機(jī)傳動(dòng)，它控制著脈沖，使鏜桿向較大的直徑方向移動(dòng)，或支持其向較小的直徑方向移動(dòng)。這一機(jī)構(gòu)提高了鏜床的加工精度，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，采用侍服電機(jī)來(lái)傳動(dòng)鏜刀片，可使一錐形刀桿軸向移動(dòng)，也可使鏜刀片向外擴(kuò)大到更大的直徑或向內(nèi)縮小到更小的直徑。這取決于鏜刀的設(shè)計(jì)，它可通過(guò)一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，自動(dòng)地對(duì)兩個(gè)平面進(jìn)行補(bǔ)償。鏜刀頭的行程范圍可以變化，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(dòng)高達(dá)±25mm，鏜削精度可達(dá)±10mm。

       盡管這種自動(dòng)化系統(tǒng)的費(fèi)用較高，但其投資能夠很快得到回報(bào)，特別是在大批量生產(chǎn)過(guò)程中。比如在汽車(chē)工業(yè)中，MO42鏜刀頭可根據(jù)儀表測(cè)量值對(duì)連桿的每一次切削進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。再比如，一個(gè)U軸鏜削系統(tǒng)在鏜削時(shí)，可使一臺(tái)加工中心的加工能力在某種意義上像車(chē)床那樣，能夠切削凹面和進(jìn)行倒角，有效地增加了一個(gè)加工軸。同時(shí)，一臺(tái)加工中心可以鏜削一個(gè)在高速情況下難以在卡盤(pán)上裝夾的零件。因?yàn)榇藭r(shí)旋轉(zhuǎn)的只是鏜刀，而工件是不旋轉(zhuǎn)的，因此加工中心可以用這種刀具在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行加工生產(chǎn)，以達(dá)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。Makino公司采用的方法不是利用電機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)，而是采用切削液使其通過(guò)刀具，在流經(jīng)切削區(qū)潤(rùn)滑和冷卻前，迫使切削液起到另一個(gè)作用，那就是幫助清除切屑。一種稱(chēng)作冷卻液可調(diào)鏜桿或CABB的雙重鑲刀片設(shè)計(jì)形式的鏜刀，其中包含一個(gè)內(nèi)部的尼龍氣囊。隨著壓力的增加，氣囊隨之膨脹，迫使含有鑲刀片刀架上的兩個(gè)刀片向外擴(kuò)張，因此使刀具的直徑擴(kuò)大。

       然而，為了適應(yīng)氣囊的要求，鏜刀所需的局限直徑至少應(yīng)為51mm。為了使這一機(jī)構(gòu)能縮套在鏜刀上，其直徑應(yīng)小到25.4mm，為此，設(shè)計(jì)組開(kāi)發(fā)了一種“簡(jiǎn)易密封”裝置。Makino公司在兩個(gè)鑲刀片之間增加了一個(gè)夾心鋼片。這一中心件是固定的，隨著壓力的增加，里面的液體將推動(dòng)刀片向外分離。

       雖然Makino公司設(shè)計(jì)和生產(chǎn)了精度達(dá)到0.51mm的鏜桿（見(jiàn)圖1），但其設(shè)計(jì)的大部分CABB鏜刀精度卻能達(dá)到0.25mm左右。其原因是因?yàn)楫?dāng)?shù)毒叩木纫坏┐蟠蟪^(guò)這一數(shù)值時(shí)，對(duì)于大部分工作而言，精度就開(kāi)始過(guò)度下降。大部分的鑲刀片在需要更換前，其磨損只有0.127 mm或更少。因此，仍然有余地使刀具擴(kuò)大至第二次、甚至擴(kuò)大至第三次使用。

       這一性能可以使其減少許多無(wú)效的生產(chǎn)時(shí)間，比如用于對(duì)偏移量的調(diào)節(jié)、更換刀具和通過(guò)鏜孔將刀具退出。這樣，就可以在進(jìn)刀過(guò)程中加工，并擴(kuò)大間隙——一般在每一鏜孔的底部——然后在退刀過(guò)程中進(jìn)行加工。CNC數(shù)控機(jī)床的軟件可以根據(jù)主軸背面獲得的壓力讀數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。為了達(dá)到很高的精度，可采用氣壓表測(cè)量孔徑，并給閉環(huán)控制系統(tǒng)提供必要的反饋信息。

       Makino公司制造了一種能夠在切削過(guò)程中使鑲刀片徑向內(nèi)、外移動(dòng)的另一類(lèi)液壓鏜刀，可鏜削略呈橢圓形的孔徑，其直徑≥51mm。由于CNC數(shù)控機(jī)床的切削液壓力是可變的，其鑲刀片后面的葉片彈簧既可以使鑲刀片向外推動(dòng)延伸，也可以在松弛后將它向內(nèi)拉緊。其每側(cè)zui大的移動(dòng)距離為0.127mm。在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中，這一較小的移動(dòng)量足以使孔徑成形，并糾正其圓柱度問(wèn)題。