用于高速高精度切削的“ZMAC”镗刀头

作者：株式会社日研工作所 三角进

欢迎访问e展厅 展厅 1 车刀/镗刀展厅 车刀, 槽刀, 切断刀, 倒角刀, 镗刀, ... 最近几年，材料技术和涂层技术的显著进步使得用于高速切削的刀片迅速普及。但是，将传统的镗刀头与高速切削用的刀片组合使用时，会出现不能满足加工精度(特别是圆度、表面粗糙度) 或刀片寿命缩短的情况。这是高速回转时离心力的影响导致刀尖稍微弯曲，因为传统的镗刀头是面向中低速用刀片、在没有考虑高速回转离心力的影响下开发的。 传统的镗刀头中，刀片的后背没有支撑(即调整直径越大刚性越低)，刀筒的夹紧只有镗刀杆中心一个位置。而ZMAC型镗刀头对刀尖的后背和头部本体进行了两面定位(肩部支撑)，让刀筒的夹紧位置更接近刀尖(口部锁紧)，这样就可以避免高速回转时离心力的影响，可进行高速高精度的镗孔加工，并通过肩部支撑来抑制微小振动，大幅提高刀片的寿命。 刀筒螺纹部的硬度是HRC 50-55，经超精密研磨精加工而成，刻度圆盘螺母的内螺纹具有经特殊淬火处理的HV 800的硬度。因为是高硬度和高精度螺纹的组合，主螺纹可实现零磨损，从而使该结构在耐久性和直径调整的精度方面卓越非凡。加工直径的调整范围可由11种镗刀头组合来实现φ16mm~180mm的部件切削任务。关于刀片种类，备有精加工切削用的三角刀片和半精加工切削用的菱形刀片。尽管可以对应高压中心贯通冷却，但对精加工切削推荐使用低压冷却(因为使用高压冷却时，由于高压，加工物和刀尖间产生的微小振动可能会导致表面粗糙度偏高)。 另外，对于铝材的超高速切削，可选用淬火轻合金(铝质刀身)的ZMACα型镗刀头，用平衡铅来实现其平衡。目前，这种铝质刀身的镗刀头的用途不仅仅局限于超高速切削，它的适用范围正在不断扩大。为了使切削上一个精度等级，镗刀头自身也将大型化。但是，加工中心的自动换刀速度越来越快，并且由于内置主轴马达的采用，主轴自身也在不断变轻变小，可以使用的把持部的重量及重量力矩的限制将越来越严格。为了使把持部变轻，大直径及复合镗刀头有采用铝质刀身的倾向，当然，指定加工直径下取得动平衡的镗刀头、中心贯通冷却规格等也是时代的要求。 ZMAC镗刀头是用斜规将镗刀轴本体和镗刀头夹紧的模块类型。一般来说，模块类型的镗刀杆是欧洲工具的主流，不过它的夹紧方式却因各个厂家要求的不同而千差万别。我公司采用最简单的、紧固刚性高并且重复精度高的方式：用斜面前端的螺栓(前端斜面是非常缓的斜面)拉进刀柄，让端面大端径紧密接触，这样，基本上单个镗刀头的预装成为可能，不管交换多少次，刀尖的位置误差都在3μｍ以内。而且，为使镗刀轴本体驱动键的相位与镗刀头刀尖的相位能够改变，在镗刀轴本体的圆周方向上，每90 有3个固紧用的部位，刀头处有2个。 在模块类型的镗刀杆配合使用的本体轴、斜规及头部的选用上，选用步骤错误的用户还有很多。特别是当中间有干涉物或仅深处直径小的时候，只按基准线测出的有效长度来组合刀柄颈部下端的细的基本把持部和小径斜规的用户很多。模块类型的正确选用步骤如左下图所示，不要弄错加工孔的深度和基准线测出的有效长度很重要。根据这个步骤，可以选到最适合于加工特点的高刚性镗刀杆。对于型号为BT40(MBT40)和NC5-63的刀柄，推荐使用Q26型(固紧孔径26mm，轴径50mm)的基本把持部，可用于最大到φ70mm的粗/精加工的交替镗孔。对于BT50(MBT50)和NC5-85/100，推荐使用Q42型(固紧孔径42mm，轴径83mm)，可用于最大到φ180mm的交替镗孔。即使镗刀轴本体的手柄形状(BT40，MBT40,NC5-63等)不同，镗刀头和斜块也可以共用，因模块的固紧方式是一致的，紧急的时候，用户也可以提出制作特殊的镗刀头。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (4/3/2006)