可调式精密镗头的加工方式

　　【编者按】据Komet美国公司产品管理经理DonatoPigno介绍，精镗加工能达到的表面光洁度为Ra0.4－3.2µm，与此相比，粗镗加工的表面光洁度为Ra3.2µm以上，钻削加工的表面光洁度为Ra6.3－12.5µm。精密镗孔加工可能比较费时，但却能达到很高的尺寸精度和良好的表面光洁度。如果对孔的精度和光洁度要求不高，采用粗镗加工可能就足够。 

　　bigKaiser精密工具公司主管销售和产品设计的副总裁JackBurley解释说，“采用精镗加工的主要理由是基于对精度的考虑。如果尺寸公差范围小于±0.127mm，我们通常就会建议采用精镗加工。而且，精镗不仅能保证尺寸精度，还能获得非常好的表面光洁度。”

　　零件设计者有许多理由要求零件上的孔具有良好的尺寸精度和表面光洁度。通常，用于安装轴承、密封件或转轴的孔都需要进行精加工。一些常见的零件(包括大型柴油发动机的连杆和汽车发动机的缸体)上也有精密孔。

　　虽然还有其他类型的精镗刀具，但本文的重点是介绍用于立式或卧式加工中心的可调式精密镗头。这种刀具的最大优点是可以覆盖一系列孔径尺寸。一个加工车间几乎不可能为所有可能需要加工的孔径尺寸都储备各自的镗孔刀具。而且，选择这种刀具在成本上也很不划算，即使一把固定尺寸镗刀的价格比可调式镗头更便宜。用于加工小直径孔的可调式镗头起价约为1,000美元；而加工大直径孔的可调式镗头起价约为3,000美元。

　　 BIGKaiser的Burley表示，“从实用的观点来看，我们不仅希望知道用户需要的镗头尺寸，而且还希望了解这些镗头的加工条件。如果我们知道用户主要从事小批量加工，就会建议他们采用对其他孔径和孔深具有最大程度加工柔性的镗削系统。”

　　精镗刀具获得加工柔性的另一种方式是采用独立刀片。肯纳公司的钻削产品高级经理ThiloMueller解释说，“精镗刀具，尤其是基于ISO或ANSI车刀片的精镗刀具，可以不受镗头制造商的限制，你可以在镗头上安装任何标准车刀片，因此，你可以总是使用最新型的车刀片。”

　　 不同规格的镗头

　　根据加工孔径的不同，镗头的型式也各不相同。对于直径小于25.4mm的孔，镗头体积太大，无法进入孔内，因此，加工时镗头留在孔外，在镗头上安装一根带有一枚刀片的细镗杆，伸入孔内进行加工。镗头调节加工直径时，镗杆和刀片从中心线向外或向内作离心移动。

　　加工中等直径孔(如25.4－200mm)的镗头上装有能进入孔内的刀片夹持装置。刀具的主体部分始终位于中心线上，不会离心移动。在镗头调节加工直径时，只有刀片夹持装置向外或向内伸缩。

　　用于加工大直径孔(200－1,000mm)的镗头在调节直径时，整个镗头都能离心移动。镗头、刀片夹持装置和刀片都位于中心线的一边，为了保持平衡，需要在另一边设置配重。山特维克可乐满的行业及加工专家BrentGodfrey说，“镗削大孔径时，需要采用桥式机架和加长滑轨，镗头则装在滑轨上。如果你想把孔径加大1英寸，就要将滑轨向外移动大约1/2英寸，同时配重也要向外移动1/2英寸。”

　　孔径的精确微调

　　为了精确调节到需要的孔径尺寸，可调式镗头采用了刻度值为微米的微调螺丝或转盘螺丝。当用六角扳手或用手使转盘前进或后退时，它就带动刀片夹持装置与其一起移动。一般来说，镗头调节直径的增量在0.013mm以内，这对于大多数加工已经足够精确了。有些带游标刻线(一种二级刻度尺)的镗头直径调节增量可达到0.0025mm。还有一些镗头的直径调节增量更小——例如，可达到0.002mm。

　　BIGKaiser公司的EWB-UP超精密镗头的直径调节增量为0.0013mm。一家为航空和国防工业高速加工精密铝合金零件的用户表示，当加工孔径总的尺寸公差仅为0.0076mm时，采用直径调节增量为0.013mm的精密镗头已无法满足加工要求，因此必须采用EWB超精密镗头。

　　许多刀具制造商还提供具有数字显示功能的镗头。HORN美国公司销售经理DuaneDrape介绍说，该公司的URMA精密镗头上仍然有调节装置，但在镗头的另一边嵌入了一个数显屏，使操作者可以更方便地读数和了解正在调节的孔径大小。一旦完成了正确的孔径尺寸调节，利用一个锁紧系统，可以防止孔径尺寸在镗削过程中发生变化。一般的操作步骤是：操作者先拧松锁紧螺钉，用转盘调节孔径尺寸，然后再拧紧锁紧螺钉。

　　 BIGKaiser公司的EWN2-54D数显式精密镗头的加工孔径范围为2－54mm，能以20,000r/min的主轴转速进行加工。该镗头采用整体式液晶显示屏，可实现一键式操作。

　　 为了提供无线数显功能，Komet公司的MicroKomBluFlex精密孔径调节系统采用了蓝牙技术。显示屏与镗头分离，使读数更加方便，用户可以将外部显示单元安放在机床附近的任何地方。

　　 深孔和高速加工用镗头

　　当孔深增加时，镗削加工的难度也随之加大。HORN公司的Drape说，“如果孔的深径比超过了4∶1，我们就建议采用某种类型的增强型夹持装置。如果深径比进一步增大，就应该采用综合消振系统，以消除由此引起的共振。”

　　大多数镗头制造商都可以提供用于有效镗削深孔的模块化系统，如能接长镗杆的加长接头。山特维克可乐满的Godfrey说，“这种模块能提供很大的拉力，有助于减小刀具变形和径跳误差。”

　　对于大直径深孔加工，镗头制造商提供了铝合金接头，以减轻其重量。为了减轻加工负荷，镗头也可以采用铝合金制造，这对加工任何深度的孔都适用。

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