高精度鏜孔是許多重要零件加工的關(guān)鍵過程。發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi)部多軸頸曲軸孔的精確度和粗糙度與功率輸出和燃油效率有直接關(guān)系,曲軸孔的加工時(shí)間與發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司的效益也有直接關(guān)系。多種機(jī)械零件上的高精度孔的質(zhì)量在實(shí)現(xiàn)零件性能指標(biāo)方面起著關(guān)鍵性的作用。這些鏜孔必須滿足關(guān)鍵公差要求。
但問題在于,高精度鏜孔加工成本很高,并且耗費(fèi)大量時(shí)間,小小的失誤就可以導(dǎo)致昂貴零件的報(bào)廢。
作為刀具行業(yè)的領(lǐng)先者,肯納金屬公司推出了一款形狀簡(jiǎn)單,非對(duì)稱的直線鏜桿刀具,這款創(chuàng)新型的產(chǎn)品受到用戶的廣泛歡迎。
根據(jù)定義,鏜孔與鉆孔加工是有區(qū)別的;鏜孔是一種內(nèi)徑與主軸中心線有直接關(guān)系的加工過程。在這種加工過程中,最常見的是工件被夾持并處于靜止?fàn)顟B(tài),切削刀具在旋轉(zhuǎn)情況下進(jìn)入工件內(nèi)部;鏜孔加工還可以在刀具和工件進(jìn)行調(diào)整的過程中進(jìn)行。
鏜孔加工最常見的應(yīng)用類型包括:型芯孔、沖孔、鉆孔以及內(nèi)部廓形表面的擴(kuò)大和精加工。在有些情況下,與鏜削加工同時(shí)進(jìn)行的加工還包括車削加工、端面加工、倒角加工、切槽加工以及螺紋加工。
如何完成加工過程?設(shè)想在一個(gè)小型發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi),需要加工用于五個(gè)直線排列軸頸的曲軸孔。對(duì)于多軸頸曲軸孔精加工任務(wù)的常規(guī)方案為,舉例而言,通常需要使用帶引導(dǎo)墊的多刃鉸刀,并按照以下操作流程:用一把導(dǎo)徑鉸刀完成第一個(gè)軸頸的精加工;插入多刃鉸刀,完成第二個(gè)至第五個(gè)軸頸的半精加工和精加工;然后取出鉸刀。
這種加工過程的優(yōu)勢(shì)在于,可以使用CNC臥式機(jī)床或多軸加工中心完成加工,而無(wú)需使用帶有專用夾具的專業(yè)鏜床設(shè)備。但是,根據(jù)工件尺寸的不同,機(jī)床刀具必須具備足夠的剛性,否則會(huì)導(dǎo)致加工質(zhì)量的顯著降低。此外,在加工后鏜孔內(nèi)鉸刀的進(jìn)退刀操作必須緩慢并且精確,否則會(huì)造成退刀刮痕,或損壞切削刃。
完成這種鏜孔加工的常見可選方案是直線鏜削。但要解決的基本問題是,切削刃和刀具引導(dǎo)墊如何通過未完成加工軸頸上較小孔徑的鏜孔?
為了解決這個(gè)困境,數(shù)控機(jī)床制造商使用了常規(guī)的直線鏜桿刀具以及設(shè)備上的對(duì)面軸承架功能。如此,直線鏜桿可以通過工件可插入位于另一端的軸承架內(nèi)部,在汽缸體向下調(diào)整并被夾緊時(shí)對(duì)連桿孔進(jìn)行半精加工和精加工。
在這個(gè)過程中,因?yàn)榈毒咴趦啥硕加兄危虼丝梢约涌爝M(jìn)刀和退刀操作;與之前方案流程相比,加工孔的幾何形狀及質(zhì)量得到了提高。不過其不利因素在于,上升功能需要特制的夾具和CNC控制系統(tǒng),并且夾具需要對(duì)面軸承架的支撐,這一點(diǎn)使得工件背面部位不能進(jìn)行任何加工。
在與一家大型汽車制造商加工汽缸體的合作過程中,肯納金屬公司的技術(shù)人員推出了不對(duì)稱直線鏜削鏜孔方案。該方案突出了鉸削和直線鏜削的優(yōu)勢(shì),幾乎可以完全避免以上兩個(gè)方案的不利因素。
與多數(shù)先進(jìn)產(chǎn)品相同的是,其基本原理是非常簡(jiǎn)單的。正常的導(dǎo)徑由三個(gè)或以上的引導(dǎo)墊構(gòu)成,在進(jìn)退刀時(shí)與孔壁緊貼,并且沒有自由間隙。肯納金屬公司產(chǎn)品的引導(dǎo)墊在設(shè)置時(shí)與典型的導(dǎo)條式鉸刀相似,但其引導(dǎo)墊通常位于切削刃180度位置,并通過旋轉(zhuǎn)確保其能自由進(jìn)入和退出引導(dǎo)部位,甚至可以通過原始孔,這種幾何形狀允許鏜桿在原始孔內(nèi)以偏心軌跡進(jìn)行的進(jìn)退刀操作。
這種非對(duì)稱直線鏜削刀具保留了之前直線鏜削刀具的所有優(yōu)勢(shì):高質(zhì)量精密鏜孔;刀具兩端支撐;不需要成本高昂的上升功能;不需要妨礙加工的對(duì)立面軸承架以及刀具內(nèi)部的關(guān)鍵性裝置。
此外,在傳統(tǒng)的加工中心上,還可以更高的進(jìn)給率完成進(jìn)退刀操作,從而提高加工效率。
汽缸體加工是一個(gè)極好的范例,表明高精度直線鏜削刀具在這種類型加工中的必要性以及高效性。
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