本文的头一部分主要分析镗刀的静刚度。文中资料来源于作者对镗刀挠曲的研究。镗刀的挠曲取决于刀杆材料的机械性能、刀杆直径和切削条件。切削力:作用于镗刀上的切削力可用一个旋转测力计进行测量。被测力包括切向力、进给力和径向力。与其它两个力相比,切向力的量值较大。切向力垂直作用于刀片的前刀面,并将镗刀向下推。需要注意,切向力作用于刀片的刀尖附近,而并非作用于刀杆的中心轴线,这一点至关重要。切向力偏离中心线产生了一个力臂(从刀杆中心线到受力点的距离),从而形成一个力矩,它会引起镗刀相对其中心线发生扭转变形。单刀镗刀结构简单,但加工效率相对较低,适合小批量加工。镇江高精度镗加工制造商
镗削是一种用刀具扩大孔或其它圆形轮廓的内径切削工艺,其应用范围一般从半粗加工到精加工,所用刀具通常为单刃镗刀(称为镗杆)。镗孔是镗削的一种。用反镗刀对反镗孔进行加工的方法叫反镗加工。在数控机床上,我们往往使用非标准刀具(偏心镗刀、转动刀片、专门使用的反镗刀)利用数控加工程式进行反镗加工。用旋转的单刃镗刀把工件上的预制孔扩大到一定尺寸,使之达到要求的精度和表面粗糙度的切削加工。镗削一般在镗床、加工中心和组合机床上进行,主要用于加工箱体、支架和机座等工件上的圆柱孔(见图)、螺纹孔、孔内沟槽和端面;当采用特殊附件时,也可加工内外球面、锥孔等。对钢铁材料的镗孔精度一般可达IT9~7,表面粗糙度为Ra2.5~0.16微米。上海龙门式镗加工镗孔加工中应避免切削力过大导致的工件变形问题。
按切削刃数量分类:单刃镗刀:特点:只配备一个切削刃。优势:结构简洁,适宜粗略加工。不足:由于切削力集中于单一刃部,可能引发振动。双刃镗刀:特点:拥有两个切削刃,使得切削力能够更为均匀地分布。优势:这样的设计有助于提升加工的精度。不足:相较于单刃镗刀,其制造成本会相对较高。多刃镗刀:特点:具备三个或更多切削刃,提供更为均匀的切削力。优势:这种设计特别适用于精细加工,能够确保高精度的加工效果。不足:由于结构相对复杂,其制造成本相较于双刃镗刀会更高。
镗刀挠曲计算实例:加工条件:工件材料:AISI1045碳钢,硬度HB250;切削深度:0.1″,进给量:0.008英寸/转;刀杆直径:1″,刀杆的弹性模量:E=30×106psi,刀杆的悬伸量:4″。(1)切向力的计算Ft=396000×切削深度×进给量×功率常数=396000×0.1×0.008×0.99=313.6lbs;(2)径向力的计算Fr=0.308×Ft=0.308×313.6=96.6lbs;(3)合力的计算F=328.1lbs;(4)截面惯性矩的计算:I=(π×D4)/64=0.0491in.4;(5)镗刀挠曲的计算y=(F×L3)/(3E×I)=0.0048″。在汽车工业中,发动机缸盖和气缸体常需经过镗加工以满足精密要求。
镗孔加工精度高,内孔车削受孔径长度限刀具选择,需优化加工方案。切削力、刀具设计、夹持方式等影响加工质量。刀具磨损、加工误差、表面质量及测量误差需关注。镗孔加工的精度非常高,精镗孔的尺寸精度可达IT8~IT7,可将孔径控制在0.01MM精度以内。若为精细镗孔,加工的精度可达TT7-IT6,表面质量好。一般的镗孔,表面精糙度Ra值1.6~0.8μm。镗孔是一种高精度的加工工艺,其尺寸精度可达到IT8至IT7,意味着孔径的控制在01毫米以内。若需要更精细的加工,如精细镗孔,其精度可提升至TT7至IT6,同时表面质量也十分出色。一般而言,镗孔的表面粗糙度Ra值介于6至8微米之间。卧式镗床适用于加工大型工件,具有较高的刚性和稳定性。上海龙门式镗加工
在新材料研发过程中,实验室也常使用小型镗床进行样品测试与验证。镇江高精度镗加工制造商
在镗孔加工过程中,由于刀具需要连续切削,因此容易出现磨损和破损的情况。这种磨损不仅会降低孔加工的尺寸精度,还会导致表面粗糙度值的增加。同时,如果微调进给单元的标定出现异常,就会引发调整误差,进而影响加工孔径的准确性,甚至可能引发产品质量问题。此外,刀片刃口的磨损变化也是一个需要密切关注的问题。镗刀(镗杆)长径比过大导致加工刚性不足:这需要减少长径比、增加削刚性或调整切削参数。微调进给余量出错:为避免此类问题,应确保每刀进量都经过专人核对并仔细记录。测量方式不正确或校对不仔细:这要求操作人员严格按照标准进行测量,并仔细校对结果。镇江高精度镗加工制造商