新型镗刀有效提高镗削的加工质量

       现在的新型镗刀可缩短工艺过程中的调刀时间，帮助用户高速、小批量地生产产品，从而保证工厂和车间及时完成生产加工任务。此外，这种镗刀自身可进行自动调节、修正磨损、补偿误差或自动成形。以KomTronic镗刀为例，这一系列的侍服传动镗刀由美国Komet公司生产提供。镗削加工头内的滑板由侍服电机传动，它控制着脉冲，使镗杆向较大的直径方向移动，或支持其向较小的直径方向移动。这一机构提高了镗床的加工精度，不需采用手工调节的方法调节螺丝。

       Komet公司的工程师们也在镗杆内安装了导轨，采用侍服电机来传动镗刀片，可使一锥形刀杆轴向移动，也可使镗刀片向外扩大到更大的直径或向内缩小到更小的直径。这取决于镗刀的设计，它可通过一个闭环系统，自动地对两个平面进行补偿。镗刀头的行程范围可以变化，比如MO42可以在-1.0～+1.5mm的行程范围内调节1mm，而U轴可偏离中心移动高达±25mm，镗削精度可达±10mm。

       尽管这种自动化系统的费用较高，但其投资能够很快得到回报，特别是在大批量生产过程中。比如在汽车工业中，MO42镗刀头可根据仪表测量值对连杆的每一次切削进行自动调节。再比如，一个U轴镗削系统在镗削时，可使一台加工中心的加工能力在某种意义上像车床那样，能够切削凹面和进行倒角，有效地增加了一个加工轴。同时，一台加工中心可以镗削一个在高速情况下难以在卡盘上装夹的零件。因为此时旋转的只是镗刀，而工件是不旋转的，因此加工中心可以用这种刀具在很短的时间内进行加工生产，以达到所要求的表面光洁度。 智能刀具 Makino公司使用的是Smart系列智能刀具。Makino公司采用的方法不是利用电机进行传动，而是采用切削液使其通过刀具，在流经切削区润滑和冷却前，迫使切削液起到另一个作用，那就是帮助清除切屑。一种称作冷却液可调镗杆或CABB的双重镶刀片设计形式的镗刀，其中包含一个内部的尼龙气囊。随着压力的增加，气囊随之膨胀，迫使含有镶刀片刀架上的两个刀片向外扩张，因此使刀具的直径扩大。

       然而，为了适应气囊的要求，镗刀所需的局限直径至少应为51mm。为了使这一机构能缩套在镗刀上，其直径应小到25.4mm，为此，设计组开发了一种“简易密封”装置。Makino公司在两个镶刀片之间增加了一个夹心钢片。这一中心件是固定的，随着压力的增加，里面的液体将推动刀片向外分离。

       虽然Makino公司设计和生产了精度达到0.51mm的镗杆（见图1），但其设计的大部分CABB镗刀精度却能达到0.25mm左右。其原因是因为当刀具的精度一旦大大超过这一数值时，对于大部分工作而言，精度就开始过度下降。大部分的镶刀片在需要更换前，其磨损只有0.127 mm或更少。因此，仍然有余地使刀具扩大至第二次、甚至扩大至第三次使用。

       这一性能可以使其减少许多无效的生产时间，比如用于对偏移量的调节、更换刀具和通过镗孔将刀具退出。这样，就可以在进刀过程中加工，并扩大间隙——一般在每一镗孔的底部——然后在退刀过程中进行加工。CNC数控机床的软件可以根据主轴背面获得的压力读数进行自动调节。为了达到很高的精度，可采用气压表测量孔径，并给闭环控制系统提供必要的反馈信息。

       Makino公司制造了一种能够在切削过程中使镶刀片径向内、外移动的另一类液压镗刀，可镗削略呈椭圆形的孔径，其直径≥51mm。由于CNC数控机床的切削液压力是可变的，其镶刀片后面的叶片弹簧既可以使镶刀片向外推动延伸，也可以在松弛后将它向内拉紧。其每侧zui大的移动距离为0.127mm。在发动机生产过程中，这一较小的移动量足以使孔径成形，并纠正其圆柱度问题。