孔加工技术发展动向-中文翻译

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孔加工技术发展动向在机械零件加工作业中，孔加工所占比例相当大，与高速铣削相类似的高速、高精度钻削加工已提上议事日程，高效率孔加工对于促使零部件生产合理化是不可或缺的重要工艺过程。近年来，零部件生产大都采用以 CNC 机床为中心的生产形态，进行孔加工时，也大都采用加工中心、CNC 电加工机床等先进设备。无论哪个领域的孔加工，实现高精度和高速化都是取得用户订单的重要竞争手段。高速孔加工所用加工中心(MC)的条件实现孔加工高速化的先决条件是必须采用高速加工中心，而机床的高速化必须满足下列条件。1. 配备高速回转主轴 钻头和立铣刀一样带有中心齿，由于中心齿附近有一种圆周速度，因此，切削速度向高速化发展时，主轴的转速也必须实现高速化。特别是在使用小直径钻头时，主轴的高速化更是不可缺少的。今后，随着孔加工高速化的进展，预计转速达 30000～100000r/min 的主轴需求将不断增多。同时，由于达到规定的高速回转所需时间很短以及要求 Z 向(钻头切削方向)主轴伸出长度应控制在最小程度之内，因此，高速主轴的配置是实现高速高精度孔加工不可缺少的条件。 2. 可动部分具有动作敏捷的功能 主轴和工作台等可动部分应尽可能减轻重量，以实现动作快捷化，这也是进行高速孔加工必须具备的条件。1 个孔的加工时间只需数秒钟，因此，必须缩短孔与孔之间的工具移动时间，这是实现高效率切削的关键问题，解决此问题的途径首先即为可动部件的动作必须灵活快捷。例如，即便达到了高精度的定位精度，但如机床可动部分的动作不够灵敏快捷，也就不可能满足当前用户提出的实现高速孔加工的要求。通常是用加速度特性(G 值)来判断机床可动部分的快捷性能，当 G=0.8～1.5 时，可判断该机床为具有高度快捷性能的加工中心。3. 工作台与机床整体面积的比例应较小 作为加工中心的用户，他们希望工作台及工作台以外的部分所占空间应尽可能一些。尤其是孔加工这类加工成本较高而附加价值又较低的加工领域，最好使用那种结构紧凑的加工中心。如日本理化研究所试制的高速 CNC 铣床，其加工范围为 300mm2，机床本体所占面积 950mm2，机床所占面积约为可加工最大工件尺寸的三倍，整个结构相当紧凑。该铣床主轴转速为 45000r/min，可进行高速切削。主轴为 XY 方向移动式结构(工作台仅限 Z 轴移动)，其加速度特性值 G=1.5，表明该机床具有快捷动作功能。 4. 主轴可直接供给冷却液 在钻削过程中，加工 L/D(钻头直径与孔深之比)在 5 以上的孔必须特别注意排屑问题，最好选用带供油孔的钻头，以便进行稳定的加工。采用由主轴中心供给冷却液的方式，对于更换卡具的锁紧螺栓则更为方便。 5. 具有孔加工用 CNC 工具插补功能 CNC 切削的特点在于可以进行控制工具轨迹的合理加工，在对孔进行CNC 切削加工时，可采用螺旋切削、等高走刀、对切等工具插补方式，具有这些功能的 CNC 控制系统均可在孔加工中加以应用。