無論是大規模生產、專門的單一零件制造或者批量中等的混合生產應用,幾乎沒有一個零件不存在孔加工的過程。并且被加工零件的孔徑尺寸范圍很寬,被加工材料也各式各樣,同時還需要滿足不同表面粗糙度、質量和精度的要求。
近年來,刀具行業的發展已經大大減少了孔的二次加工。例如,穿透速率高的整體硬質合金鉆頭是最常用的一站式的孔加工方案,而在過去則需要通過預鉆、鉆孔和孔的鉸削等各種手段來達到預期公差。
為了向用戶提供優質的孔加工方案,刀具制造商需要傾聽顧客的需求和期望。盡管每個孔的成本和孔的質量是最主要的驅動力,但是其他變量,如刀具壽命、精度和穩定性也是非常重要的。這都需要刀具供應商和他們的客戶一起合作來制定出一個最適用于客戶特定的孔加工工況的綜合方案。
在開始孔加工前,為了確定正確的刀具方案必須了解如下的刀具加工狀況:零件的孔徑和鉆削深度是多少?公差要求、精度水平、孔的幾何形狀和表面粗糙度是多少?關于裝夾時間和重磨,刀具的用戶友好性如何?生產率(進給量和速度)的要求是什么?刀具的可調性如何?批量大小是多少?被加工材料是什么?機床上的冷卻液系統是什么?機器的主軸和錐度規格是什么?是否需要后續精加工的刀具?是盲孔還是通孔被加工?而對于刀具供應商來說,只有了解了這些數據和資料才能制定出符合客戶需求的解決方案。
零件孔加工整體解決方案
1 排屑
孔加工過程中切屑的排出和控制是至關重要的,如果機床主軸具有冷卻供應能力,并通過孔加工刀具的芯部直接送達切削區,這將對孔加工十分有利。因為足夠的冷卻液供應將降低切削刃的溫度。如果主軸沒有冷卻液通路,排屑差會限制鉆削深度,并降低加工的速度。隨著加工過程中采用間歇進給的鉆削方法,勢必將會導致生產率急劇下降。如果切屑沒有被正確的排出,將會縮短刀具使用壽命,殘留的切屑會導致工件表面產生刮痕和表面粗糙度變差。
2 鉆頭
鉆孔通常是最先遇到的孔加工。生產率、每個孔的成本以及所需的質量決定了對鉆頭的選擇。而要提供最低成本的方案和先進的技術,可轉位刀片鉆頭通常成為第一選擇。當客戶對孔的質量和精度要求較高時,整體硬質合金鉆頭是一種常見的備用選擇方案。介于這2種方案之間的是可換刀頭的鉆頭。這種鉆頭可以提供比整體硬質合金鉆頭更低的每孔成本和比可轉位刀片鉆頭更好的孔質量。
當需要為孔加工需求選擇正確的鉆頭時,山高把鉆削分成3個范疇。
(1)帶有可轉位刀片的鉆頭。
這種鉆頭公差在IT11~12的范圍內,追求生產率。這類鉆頭能快速且經濟地進行鉆孔,但是除非是加工一個法蘭孔或螺栓孔,經常需要二次加工。一些需要牢記的指導方針就是:對于較大孔(15~85mm)的粗加工且鉆削深度在5×D范圍內,可轉位刀片鉆頭是理想的選擇。可轉位刀片鉆頭可以縮短加工節拍并在旋轉和非旋轉的車床上中都能使用。這些通用鉆頭覆蓋了一系列孔徑規格,并能應用在不平整的表面,還可以用于不完整孔的鉆削。
Perfomax是山高可轉位刀片鉆頭系列,其鉆桿的高度穩定性能允許使用非常高的進給量和速度對零件進行加工。此外,鉆桿還涂覆了低摩擦的鍍層,并與優化的排屑槽設計和高強度的刀片相結合。
(2)可換刀尖系列鉆頭。
可換刀尖鉆頭使硬質合金刀尖易于更換,消除了所有的重磨加工并有助于減少庫存。更換刀尖而不是去重磨,可以保證一致的刀具壽命和孔的質量。
此外,帶可換刀尖的鉆頭獲得比可轉位刀片鉆頭更好的孔質量和精度(IT9),且與整體硬質合金鉆頭相比,每個孔的成本更低。
可換刀尖鉆頭還能讓許多不同直徑的鉆尖用在同一鉆桿上,因此,可以用較低的投資成本獲得更大的靈活性。可換刀尖鉆頭最適合于中間范圍的孔徑加工(10~26mm)。它們在高達7×D的孔深時工作得很好。但是,對這種鉆頭來說,預加工表面更有利,還需要有冷卻液保證良好的排屑。
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