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车刀/镗刀 |
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模块化的镗孔刀具刀柄系统 |
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作者：兴合投资有限公司 章宗城 |
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一般镗孔技术存在的问题
镗孔与外圆车削加工相比较，工作条件相对较差，主要表现有以下几个方面：
1. 一般需采用长径比较大的刀具，刀杆悬伸距离长，致使切削稳定性降低，容易产生振动，因此在加工中所选用的切削用量（切削速度、进给量、切深）比车外圆时要小，生产效率较低。
2. 镗刀因在半封闭状态下工作，排屑困难，特别是在加工孔径较小的工件时，切屑易缠绕在刀杆上。
3. 镗刀在孔内加工，操作者看不见刀具实际的工作情况。
镗孔模块化技术
瑞士镗孔刀具刀柄公司（Swiss Bore Modular Tool Systems LTD.）是一家著名的专业从事制造镗孔加工用模块化刀具刀柄系统的公司。其产品特点是通过用模块结合方式方法将各种功能部件（包括与机床主轴相连接的主刀柄、接长杆、带整体连接附件的中间刀柄、加工臂架、夹持刀具的镗刀头、各类夹头、抗振及平衡用附件、镗刀杆、镗刀块、镗刀片等）结合起来，构成一个完整的刀具刀柄系统。它适应镗孔加工范围广，既能实现大幅度调整满足各种尺寸差异较大孔的加工，又能通过微调机构实现一定加工精度的要求。这套系统功能齐全，结构刚性高，操作简单方便。它主要用于加工中心，也可用于相适应的镗铣机床，适合在多品种、小批量柔性化生产线上使用，因可调适用加工孔径尺寸范围广，可节省大量刀具及相关费用，是此生产条件下非常理想的镗孔刀具刀柄系统。
刀柄与机床的连接
由图1上部可知，主刀柄与机床连接主要通过3种标准结构形式：
1.按7/24锥柄的DIN69871标准。一般SK刀柄、NT刀柄以及我国的JT刀柄均符合此标准，按此标准生产的机床主轴锥孔均可以直接使用。
2.按7/24锥柄的MAS BT标准。此标准广泛用于日本机床，许多其他国家机床主轴锥孔也有按此标准制作的。
3.按DIN69893制成的HSK系统。这是一种除锥面定位外，端面也参与定位的二面约束定位结构系统。如图1上部带缺口的锥形结构，内部是中空的，锥度1/10，锥部长度较短，机床HSK主轴锥孔可以与之很好的适应。
图1 Swiss Bore镗孔刀具刀柄各模块间连接与传递转矩动力的基本方式方法图
HSK刀柄系统的优点是：
□ 可适应高速旋转，因高速旋转时锥孔由于离心力而扩张，但锥轴可因弹性恢复而与锥孔紧密接触；
□ 端面与锥面始终同时定位，安装刚性高；
□ 重复定位精度高，一般可控制在0.002mm以内；
□ 由于有辅助分离功能，即使在刀具热膨胀时，也能方便卸下；
□ 冷却系统完备，有中心供液与端面供液两种；
因此，HSK系统在现代高效生产加工线中的各种机床上越来越广泛地得到应用。
图1中黄色部分表示各类主刀柄的下连接部的剖面形状，绿色表示主刀柄所连接其他模块部件上连接部的剖面形状。锁紧夹紧螺钉、螺钉斜面使被连接模块件向上运动，使肩面与主刀柄下端面接触定位；另一定位面是孔与圆柱面，这种连接方式获得的刚性高。模块件向上运动的同时，其上端压紧作为冷却液密封用的O形圈，保证冷却液不泄漏。主刀柄随机床主轴转动时的动力与转矩则是通过2个缺圆圆柱销传递给其他模块部件及刀具。
刀柄与刀具的连接
3种标准规格的主刀柄可直接与204、304、344型带微调结构的镗头和404、444型双刃镗头相连接，当加工深孔或深处孔时也可以先接上164型接柄、184型变径杆再与微调镗头双刃镗头相连接。微调镗头只有用侧固式夹紧或通过弹簧套夹紧镗刀杆后才能镗孔，此法加工孔径范围为φ3～φ88.1。通过微调镗头中一个精磨过无侧隙的高精度螺钉来调整转动标尺上的一个刻度，刀尖移动0.005mm，直径上相当于改变了0.01mm。304型与344型微调镗头可装夹可横向伸出镗刀此时可加工孔径范围为φ23.5～φ402；亦可装夹反向镗刀可加工孔径范围为φ37～φ136，以加工工件反面的孔。双刃镗头有主偏角为90°与70°两种镗刀块。双刃镗头由2个镗刀块与刀体组成，刀体形状为梯形短双面齿条，镗刀块背后也是斜面齿条。通过齿条与齿条相啮合，获得的安装刚度很大，尺寸调整也容易，两镗刀块刀尖在轴向相差0.4，加工时实行逐次切入。
主刀柄尚可直接或按需通过加接接长杆，可安装立铣刀、钻头、铰刀甚至面铣刀等工具，完成较小孔及端平面等的加工。
使用254型镗杆的204型、304型微调镗头可根据提供的平衡图表确定平衡砝码位置，由此改善的平衡度可高达90％。当然更精确的平衡必须通过动平衡仪来进行校正，因为相同的刀片质量未必完全一样。
514、544型HSK主刀柄与144型HSK主刀柄接装接长554型带整体连接附件的中间刀柄，可与560型带安全爪的大直径加工臂架相连接。加工臂架上若装上90°或70°的刀片刀架，可镗φ150～φ655的大孔。有一种90°刀片刀架上带有微调装置，可进一步控制保证大孔的精度。通过VKD2型各类接钣还可加工超大的孔。带安全爪的大直径加工臂架上可安装2个向内翻的刀片刀架，用它可以加工φ10～φ465的外圆。(end)
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(10/27/2005) |
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