鉆削、鉸削和鏜削是制孔的基本方法。鉆削是在工件上新鉆一個孔,而絞削和鏜削將已有孔精確擴大。
在車床上鏜孔比在銑床上鏜孔相對簡單。在車床上鏜孔時,鏜刀相對機床作漸進運動,直到鏜出要求的尺寸。在銑床上鏜孔時,必須首先將鏜刀(鏜頭)調節(jié)到要求的尺寸。理論上講,只要鏜桿可以放進孔中,車床鏜刀就可以加工出任意尺寸的孔。然而,銑床鏜頭只能加工有限尺寸范圍的孔。
與鉆頭或絞刀不同,單刃鏜刀與工件只有一個接觸點,因此鏜桿沒有得到有效支撐。這在某些情況下會造成振動或顫振。顫振問題是這類刀具的唯一重大缺陷。
當鏜桿的長徑比超過4:1,鋼制鏜桿就會產生顫振。例如,加工孔直徑為1" (25.4mm)時,如果鏜桿從機床刀塔懸伸長度超過4"(101.6mm),就會懸伸過長,有顫振產生。
與車床不同,銑床需要可調鏜頭才能加工出正確的尺寸。由于需要調整鏜頭,增加了刀具安裝設置的復雜性。最常用的鏜頭可將鏜桿相對孔的中心線移動,以鏜出期望的孔直徑。這種鏜頭較便宜,可安裝在幾個不同位置,鏜孔的直徑范圍也較大。
鏜頭通常用于傳統(tǒng)銑床,也可用于CNC數(shù)控銑床
雙刃鏜刀不易于精細調節(jié),因此最適合粗加工。對于精加工,最好選用精加工鏜頭,以便可精細調節(jié)到孔的尺寸。
精加工高精度孔時,通常需要特殊的鏜刀,以便可以精確地調節(jié)。這種精鏜頭可做到0.0001" (0.0025mm)的精確調節(jié)量。精鏜頭有幾種型式,包括可用圓形鏜桿的鏜頭,以及可用非標鏜桿的鏜頭。
車床鏜孔
通過實際加工可知,采用硬質合金刀片的鏜刀在大多數(shù)的應用場工作良好且經濟合算。
消振措施
要消除車床上鏜孔產生的顫振,最簡單的方法是采用直徑更大的鏜桿。但是,采用直徑更大的鏜桿并不總是可取的方法。這時有必要選擇其他方法。有時,通過簡單地調整切削速度和進給速度來改變切削力,就可解決問題。增大進給速度或/和降低切削速度可以增大切削力。增大徑向切深也可增大切削力。有時需要調整所有的切削用量來消除振動。因為價格較低,鋼制鏜桿的應用最普遍。鏜桿也可采用其他材料。例如,刀具制造商已開發(fā)出重金屬鏜桿和硬質合金鏜桿用于消振。重金屬鏜桿由密度比普通鋼高的鎢合金制成,用于減振。盡管重金屬鏜桿比鋼制鏜桿價格高,但它可用的長徑比更大。鋼制鏜桿的可用長徑比一般不超過4:1,而重金屬鏜桿的可用長徑比可增至6:1。如果調整切削速度和進給速度,重金屬鏜桿的可用長徑比還可以更高。碳化鎢硬質合金鏜桿也可提供更高的可用長徑比。通過將鋼制刀頭釬焊在硬質合金鏜桿上,硬質合金鏜刀就可以在鋼制刀頭上安裝和使用刀片。硬質合金的密度極高,具有優(yōu)異的減振性能,長徑比可達8:1或更高。
因為鏜刀價格原因,采用直徑尺寸超過1"的硬質合金鏜桿是不現(xiàn)實的。當用硬質合金鏜桿且價格昂貴時,采用可調鏜桿也是一種選擇。這種鏜桿帶有調節(jié)機構,用于特定情況。內部調節(jié)機構可改變鏜桿的固有頻率,防止顫振和允許很大的長徑比。一些工具制造商的報告顯示可以制造長徑比為20:1的可調鏜桿。
銑床鏜孔
與車床不同,在銑床上鏜孔時可多個刀片同時切削,并常用于大批量生產。雙刃鏜刀可調試為兩種切削方式:一種是兩個刀片切削一樣的直徑,因此可允許更快的進給速度;另一種是兩個刀片分別切削不同直徑,因此也可切除更多的材料。
精加工要點