加工中心上镗孔加工的特点与镗刀的选择基准.doc

台州亚古机床设备有限公司

加工中心上镗孔加工的特点与镗刀的选择基准
1.绪言

所谓镗孔加工（Boring）就是指将工件上原有的孔进行扩大或精化。它的特征是修正下孔的偏心、获得精确的孔
的位置，取得高精度的圆度、圆柱度和表面光洁度。所以，镗孔加工作为一种高精度加工法往往被使用在最后的工序
上。例如，各种机器的轴承孔以及各种发动机的箱体、箱盖的加工等。

和其它机械加工相比，镗孔加工是属一种较难的加工。它只靠调节一枚刀片（或刀片座）要加工出象H7、H6这
样的微米级的孔。随着加工中心（Machiningcenter）的普及，现在的镗孔加工只需进行编程、按扭操作等。正因为
这样，就需要有更简单、更方便、更精密的刀具来保证产品的质量。这里主要从工具技术的角度来分析加工中心的镗
孔加工。

2.加工中心的镗孔加工的特点

2.1HYPERLINK"http://www.yagujc.com"工具转动

和车床加工不同，加工中心加工时由于工具转动，便不可能在加工中及时掌握刀尖的情况来调节进刀量等。也不
可能象数控车床那样可以只调节数控按扭就可以改变加工直径。这便成了完全自动化加工的一个很大的障碍。也正因
为加工中心不具有自动加工直径调节机能（附有U轴机能的除外），就要求镗刀必须具有微调机构或自动补偿机能，
特别是在精镗时根据公差要求有时必须在微米级调节。

另外，加工中心镗孔时由于切屑的流出方向在不断地改变，所以刀尖、工件的冷却以及切屑的排出都要比车床加
工时难的多。特别是用纵型加工中心进行钢的盲孔粗镗加工时，至今这个问题还没得到完全解决。

2.2颤振（Chatter）

镗孔加工时最常出现的、也是最令人头疼问题是颤振。在加工中心上发生颤振的原因主要有以下几点：

①工具系统的刚性（Rigidity）：包括刀柄、镗杆、镗头以及中间连接部分的刚性。因为是悬臂加工（Stub
Boring）所以特别是小孔、深孔及硬质工件的加工时，工具系统的刚性尤为重要。

②工具系统的动平衡（Balance）：相对于工具系统的转动轴心，工具自身如有一不平衡质量，在转动时因不平
衡的离心力的作用而导致颤振的发生。特别是在高速加工时工具的动平衡性所产生影响很大。

③工件自身或工件的固定刚性（ClampingRigidity）：象一些较小、较薄的部件由于其自身的刚性不足，或由于
工件形状等原因无法使用合理的治具进行充分的固定。

④刀片的刀尖形状（GeometryofEdge）：刀片的前角、逃角、刀尖半径、断屑槽形状的不同所产生的切削抗
力也不同。

⑤切削条件（CuttingCondition）：包括切削速度、进给、进刀量以及给油方式及种类等。

⑥机器的主轴系统（Spindle）等：机器主轴自身的刚性、轴承及齿轮的性能以及主轴和刀柄之间#hc360分页符
#的连接刚性。

3.HYPERLINK"http://www.yagujc.com"镗刀的选择基准

根据加工内容的不同镗刀的选择基准也不一样，一般来说，应注意系统本身的刚性、动平衡性、柔性、信赖性、
操作方便性及寿命和成本。

3.1一体式（Solid）镗刀与模块式（Modular）镗刀

古老的一体式镗刀主要用在量产品的生产线或专用机上，但实际上机器的规格有多种多样:NT、MT、BT、IV
、CV、DV等等。即使规格一样，大小也有不同。如BT有15、30、40、45、50、60等等。即使规格、大小都一样，
有可能拉钉形状、螺纹不一样，或者法兰面形状不一样。这些都使得一体式镗刀在对应上遇到很大的困难。特别是近
些年来，市场结构、市场需要日新月异，产品周期日益缩短，这就要求加工机械以及加工工具具有更充分的柔性
（Suppleness）。所以一体式镗刀大多数已从工场中消失。

模块式镗刀即是将镗刀分为：基础柄（BasicHolder）、延长器（Extension）、减径器（Reduction）、镗杆）
、镗头（BoringHead）、刀片座（InsertHolder）、刀片（Insert）、（倒#hc360分页符#角环）等多个部分，然
后根据具体的加工内容（粗镗、精镗；孔的直径、深度、形状；工件材料等等）进行自由组合。这样不但大大地减少
了刀柄的数量，降低了成本，也可以迅速对应各种加工要求，并延长刀具整体的寿命。

HYPERLINK"http://www.yagujc.com"模块式镗刀最先出现在欧洲市场，大约20年前日本大昭和精机株式会社（BIG）与瑞士KAISER公司进行技术合作
，BIG-KAISER模块式镗刀首次出现在日本市场，并逐渐取代了一体式镗刀的地位。如今日本的机械加工工场里80%以
上都是使用的BIG-KAISER模块式镗刀。

由此显而可见，模块式镗刀具有一体式镗刀