作者:邱易 編譯 來(lái)源:《工具展望》
{#0Tl "wF*O"WQo 關(guān)于
鏜削加工已有許多技術(shù)文章,其中一些文章寫(xiě)得很不錯(cuò),但也有一些文章存在明顯的謬誤。為了有效完成這種重要的內(nèi)孔精加工,必須消除有關(guān)鏜削的一些錯(cuò)誤觀念。
ItMl4P`| Dn: Yi8= 鏜削是一種用
刀具擴(kuò)大孔或其它圓形輪廓的內(nèi)徑車(chē)削工藝,其應(yīng)用范圍一般從半粗加工到精加工,所用刀具通常為單刃鏜刀(稱為鏜桿)。
VBhE{4J LuLy6]6D; 鏜刀有三個(gè)基本元件:可轉(zhuǎn)位刀片、刀桿和鏜座。鏜座用于夾持刀桿,夾持長(zhǎng)度通常約為刀桿直徑的4倍。裝有刀片的刀桿從鏜座中伸出的長(zhǎng)度稱為懸伸量(鏜刀的無(wú)支承部分)。懸伸量決定了鏜孔的最大深度,是鏜刀最重要的尺寸。懸伸量過(guò)大會(huì)造成刀桿嚴(yán)重?fù)锨,引起振顫,從而破壞工件的表面質(zhì)量,還可能使刀片過(guò)早失效。這些都會(huì)降低加工效率。
j#CuR7m +6uOg,; 對(duì)于大多數(shù)加工應(yīng)用,用戶都應(yīng)該選用靜剛度和動(dòng)剛度盡可能高的鏜刀。靜剛度反映鏜刀承受因切削力而產(chǎn)生撓曲的能力,動(dòng)剛度則反映鏜刀抑制振動(dòng)的能力。
]y$)%J^T F61+n!%8 本文的第一部分主要分析鏜刀的靜剛度。文中資料來(lái)源于作者對(duì)鏜刀撓曲的研究。鏜刀的撓曲取決于刀桿材料的機(jī)械性能、刀桿直徑和切削條件。
^sJ1 ^LT E8+8{
#f; 切削力
Q-:Ah:/ X3<SP 作用于鏜刀上的切削力可用一個(gè)旋轉(zhuǎn)測(cè)力計(jì)進(jìn)行測(cè)量。被測(cè)力包括切向力、進(jìn)給力和徑向力。與其它兩個(gè)力相比,切向力的量值最大。
|%n|[LP' MG;4M>H 切向力垂直作用于刀片的前刀面,并將鏜刀向下推。需要注意,切向力作用于刀片的刀尖附近,而并非作用于刀桿的中心軸線,這一點(diǎn)至關(guān)重要。切向力偏離中心線產(chǎn)生了一個(gè)力臂(從刀桿中心線到受力點(diǎn)的距離),從而形成一個(gè)力矩,它會(huì)引起鏜刀相對(duì)其中心線發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。
3HXh6( e Qb@BV&^y& 進(jìn)給力是量值第二大的力,其作用方向平行于刀桿的中心線,因此不會(huì)引起鏜刀的撓曲。徑向力的作用方向垂直于刀桿的中心線,它將鏜刀推離被加工表面。
l
DgzM3 ;.L!%$0i# 因此,只有切向力和徑向力會(huì)使鏜刀產(chǎn)生撓曲。已沿用了幾十年的一種經(jīng)驗(yàn)算法為:進(jìn)給力和徑向力的大小分別約為切向力的25%和50%。但如今,人們認(rèn)為這種比例關(guān)系并非“最優(yōu)算法”,因?yàn)楦髑邢髁χg的關(guān)系取決于特定的工件材料及其硬度、切削條件和刀尖圓弧半徑。推薦采用以下公式來(lái)計(jì)算切向力Ft:
NT'Ie]| <JG