孔加工技術(shù)發(fā)展動向-中文翻譯

孔加工技術(shù)發(fā)展動向在機(jī)械零件加工作業(yè)中，孔加工所占比例相當(dāng)大，與高速銑削相類似的高速、高精度鉆削加工已提上議事日程，高效率孔加工對于促使零部件生產(chǎn)合理化是不可或缺的重要工藝過程。近年來，零部件生產(chǎn)大都采用以 CNC 機(jī)床為中心的生產(chǎn)形態(tài)，進(jìn)行孔加工時，也大都采用加工中心、CNC 電加工機(jī)床等先進(jìn)設(shè)備。無論哪個領(lǐng)域的孔加工，實現(xiàn)高精度和高速化都是取得用戶訂單的重要競爭手段。高速孔加工所用加工中心(MC)的條件實現(xiàn)孔加工高速化的先決條件是必須采用高速加工中心，而機(jī)床的高速化必須滿足下列條件。1. 配備高速回轉(zhuǎn)主軸 鉆頭和立銑刀一樣帶有中心齒，由于中心齒附近有一種圓周速度，因此，切削速度向高速化發(fā)展時，主軸的轉(zhuǎn)速也必須實現(xiàn)高速化。特別是在使用小直徑鉆頭時，主軸的高速化更是不可缺少的。今后，隨著孔加工高速化的進(jìn)展，預(yù)計轉(zhuǎn)速達(dá) 30000100000r/min 的主軸需求將不斷增多。同時，由于達(dá)到規(guī)定的高速回轉(zhuǎn)所需時間很短以及要求 Z 向(鉆頭切削方向)主軸伸出長度應(yīng)控制在最小程度之內(nèi)，因此，高速主軸的配置是實現(xiàn)高速高精度孔加工不可缺少的條件。 2. 可動部分具有動作敏捷的功能 主軸和工作臺等可動部分應(yīng)盡可能減輕重量，以實現(xiàn)動作快捷化，這也是進(jìn)行高速孔加工必須具備的條件。1 個孔的加工時間只需數(shù)秒鐘，因此，必須縮短孔與孔之間的工具移動時間，這是實現(xiàn)高效率切削的關(guān)鍵問題，解決此問題的途徑首先即為可動部件的動作必須靈活快捷。例如，即便達(dá)到了高精度的定位精度，但如機(jī)床可動部分的動作不夠靈敏快捷，也就不可能滿足當(dāng)前用戶提出的實現(xiàn)高速孔加工的要求。通常是用加速度特性(G 值)來判斷機(jī)床可動部分的快捷性能，當(dāng) G=0.81.5 時，可判斷該機(jī)床為具有高度快捷性能的加工中心。3. 工作臺與機(jī)床整體面積的比例應(yīng)較小 作為加工中心的用戶，他們希望工作臺及工作臺以外的部分所占空間應(yīng)盡可能一些。尤其是孔加工這類加工成本較高而附加價值又較低的加工領(lǐng)域，最好使用那種結(jié)構(gòu)緊湊的加工中心。如日本理化研究所試制的高速 CNC 銑床，其加工范圍為 300mm2，機(jī)床本體所占面積 950mm2，機(jī)床所占面積約為可加工最大工件尺寸的三倍，整個結(jié)構(gòu)相當(dāng)緊湊。該銑床主軸轉(zhuǎn)速為 45000r/min，可進(jìn)行高速切削。主軸為 XY 方向移動式結(jié)構(gòu)(工作臺僅限 Z 軸移動)，其加速度特性值 G=1.5，表明該機(jī)床具有快捷動作功能。 4. 主軸可直接供給冷卻液 在鉆削過程中，加工 L/D(鉆頭直徑與孔深之比)在 5 以上的孔必須特別注意排屑問題，最好選用帶供油孔的鉆頭，以便進(jìn)行穩(wěn)定的加工。采用由主軸中心供給冷卻液的方式，對于更換卡具的鎖緊螺栓則更為方便。 5. 具有孔加工用 CNC 工具插補功能 CNC 切削的特點在于可以進(jìn)行控制工具軌跡的合理加工，在對孔進(jìn)行CNC 切削加工時，可采用螺旋切削、等高走刀、對切等工具插補方式，具有這些功能的 CNC 控制系統(tǒng)均可在孔加工中加以應(yīng)用。