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小孔的镗削加工 |
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作者：俞进 译 |
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对直径小于6mm的孔进行镗削加工是比较困难的，容易发生刀具脆裂。为此，一些工具制造厂家专门设计制造了可转位刀具来镗削直径1mm的小孔。依靠适当的加工中心，采用适当的切削速度和进给量、足够的排屑空间和性能稳定的刀具，可对任何小孔进行镗削。 
Vardex小孔镗刀
CoroTurn XS小孔镗刀
1.刀具的安装
在镗削小孔时，最重要的是在加工中心上正确安装刀具。在小孔镗削中，刀具的中心高是导致刀具失效的重要因素。如果刀具安装低于中心高，将影响刀具的加工性能。主要表现在：
1,切削刃相对于工件的主后角减小，导致刀具的后刀面与工件接触，使刀片与工件之间发生摩擦，当刀片旋转时，这种摩擦进一步会使刀尖发生偏离，导致刀具更深地切入工件。
2,当刀具后角减小时，刀片相对于工件的前角也增大，从而引起刀具刮削工件，引起刀具振动并损坏刀具。这种情况在镗削小孔时更为严重。
为此建议刀具安装应略高于中心高(但应尽可能接近中心高)。这样可使刀具相对于工件的法向后角增大，切削条件得到改善，如果加工时产生振动，刀尖会向下和向中心偏斜，从而接近理想的中心高。刀具也可轻微地退出，减小削伤工件的可能性。此外，刀具前角也将减小，这样可稳定工作压力。如果前角减小到0°，就会产生太大的工作压力，导致刀具失效。所以在镗小孔时，应选取正前角的镗刀，在镗1mm的小孔时，镗杆的直径只有0.76mm，使刀具承受的切削力减小。
2.切削速度和进给速度
保持适当的切削速度和进给速度可减小切削力，标准的切削速度和进给速度不适于镗削直径小于6mm以下的小孔。如镗削直径为1mm的小孔，圆周切削速度为450sfm，这就要求机床主轴转速要达到43000rpm，因此只有高转速的机床才可采用这个速度进行加工，加工时不允许有振动，否则刀具易折断。
比较现实的方法是采用6000转的主轴转速，圆周切削速度只有63sfm。为减小切削力，进给速度不得超过0.0005ipr。在进给速度减小的情况下，可得到理想的表面质量。
镗削孔径为1mm的小孔时，选用的镗刀直径略小于0.76mm，最大加工孔深为8mm，长径比大于1：10，由于该镗刀的最大切削速度为60sfm，进给速度为3ipm，所以通常的长径比不受4:1和6:1的限制。
当制造一把直径为1mm的镗刀时，因其尾刃和镗孔间隙的原因，其刀具直径应略小于0.76mm，镗削深度可达7mm，其长径比大于10。
3.切屑的排出
在镗削小孔时，切屑的有效排出至关重要。加工时，由于刀具在孔内，切削液很难到达切削刃，造成切屑排出困难，影响刀具寿命。为解决这一难题，一些刀具制造商开发出一种沿切削刃带冷却槽的刀片，使切削液直接流向切削刃，防止切屑堵塞和刀具损坏。
4.刀具的夹紧
为实现快速、方便和可重复安装，一些制造商设计了特定的刀夹，以防止刀片松动，主要包括锁紧压板及水滴状的小镗刀头。与普通圆刀片相比，水滴状的镗刀头有许多优点。以切槽加工为例，刀具接触到工件时，就会以与工件同样的速度旋转，如果采用圆刀片，刀杆上的锁紧螺钉是唯一防止刀片转动的零件，而水滴状镗刀头的外形可使刀片紧固在刀杆上，且水滴状镗刀头可使刀片自动定心。如把一把直径为0.76mm的镗刀装在刀夹上找正中心高，如果锁紧夹头，刀具将转动，使其低于中心高，为防止这种情况,装夹镗刀时应使之位于中心高以上，锁紧夹头时可使镗刀回到中心位置。
镗削小孔时应注意以下几点:
正确安装镗刀，使之略高于中心高；
采用正前角刀片；
采用小的切削速度和进给量；
使用冷却液排出切屑；
刀具装夹应可靠。
(end)
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(10/8/2004) |
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