最近幾年,材料技術(shù)和涂層技術(shù)的顯著進(jìn)步使得用于高速切削的刀片迅速普及。但是,將傳統(tǒng)的鏜刀頭與高速切削用的刀片組合使用時,會出現(xiàn)不能滿足加工精度(特別是圓度、表面粗糙度) 或刀片壽命縮短的情況。這是高速回轉(zhuǎn)時離心力的影響導(dǎo)致刀尖稍微彎曲,因為傳統(tǒng)的鏜刀頭是面向中低速用刀片、在沒有考慮高速回轉(zhuǎn)離心力的影響下開發(fā)的。
傳統(tǒng)的鏜刀頭中,刀片的后背沒有支撐(即調(diào)整直徑越大剛性越低),刀筒的夾緊只有鏜刀桿中心一個位置。而ZMAC型鏜刀頭對刀尖的后背和頭部本體進(jìn)行了兩面定位(肩部支撐),讓刀筒的夾緊位置更接近刀尖(口部鎖緊),這樣就可以避免高速回轉(zhuǎn)時離心力的影響,可進(jìn)行高速高精度的鏜孔加工,并通過肩部支撐來抑制微小振動,大幅提高刀片的壽命。
刀筒螺紋部的硬度是HRC 50-55,經(jīng)超精密研磨精加工而成,刻度圓盤螺母的內(nèi)螺紋具有經(jīng)特殊淬火處理的HV 800的硬度。因為是高硬度和高精度螺紋的組合,主螺紋可實現(xiàn)零磨損,從而使該結(jié)構(gòu)在耐久性和直徑調(diào)整的精度方面卓越非凡。加工直徑的調(diào)整范圍可由11種鏜刀頭組合來實現(xiàn)φ16mm~180mm的部件切削任務(wù)。關(guān)于刀片種類,備有精加工切削用的三角刀片和半精加工切削用的菱形刀片。盡管可以對應(yīng)高壓中心貫通冷卻,但對精加工切削推薦使用低壓冷卻(因為使用高壓冷卻時,由于高壓,加工物和刀尖間產(chǎn)生的微小振動可能會導(dǎo)致表面粗糙度偏高)。
另外,對于鋁材的超高速切削,可選用淬火輕合金(鋁質(zhì)刀身)的ZMACα型鏜刀頭,用平衡鉛來實現(xiàn)其平衡。目前,這種鋁質(zhì)刀身的鏜刀頭的用途不僅僅局限于超高速切削,它的適用范圍正在不斷擴(kuò)大。為了使切削上一個精度等級,鏜刀頭自身也將大型化。但是,加工中心的自動換刀速度越來越快,并且由于內(nèi)置主軸馬達(dá)的采用,主軸自身也在不斷變輕變小,可以使用的把持部的重量及重量力矩的限制將越來越嚴(yán)格。為了使把持部變輕,大直徑及復(fù)合鏜刀頭有采用鋁質(zhì)刀身的傾向,當(dāng)然,指定加工直徑下取得動平衡的鏜刀頭、中心貫通冷卻規(guī)格等也是時代的要求。
ZMAC鏜刀頭是用斜規(guī)將鏜刀軸本體和鏜刀頭夾緊的模塊類型。一般來說,模塊類型的鏜刀桿是歐洲工具的主流,不過它的夾緊方式卻因各個廠家要求的不同而千差萬別。我公司采用最簡單的、緊固剛性高并且重復(fù)精度高的方式:用斜面前端的螺栓(前端斜面是非常緩的斜面)拉進(jìn)刀柄,讓端面大端徑緊密接觸,這樣,基本上單個鏜刀頭的預(yù)裝成為可能,不管交換多少次,刀尖的位置誤差都在3μm以內(nèi)。而且,為使鏜刀軸本體驅(qū)動鍵的相位與鏜刀頭刀尖的相位能夠改變,在鏜刀軸本體的圓周方向上,每90 有3個固緊用的部位,刀頭處有2個。
在模塊類型的鏜刀桿配合使用的本體軸、斜規(guī)及頭部的選用上,選用步驟錯誤的用戶還有很多。特別是當(dāng)中間有干涉物或僅深處直徑小的時候,只按基準(zhǔn)線測出的有效長度來組合刀柄頸部下端的細(xì)的基本把持部和小徑斜規(guī)的用戶很多。模塊類型的正確選用步驟如左下圖所示,不要弄錯加工孔的深度和基準(zhǔn)線測出的有效長度很重要。根據(jù)這個步驟,可以選到最適合于加工特點的高剛性鏜刀桿。對于型號為BT40(MBT40)和NC5-63的刀柄,推薦使用Q26型(固緊孔徑26mm,軸徑50mm)的基本把持部,可用于最大到φ70mm的粗/精加工的交替鏜孔。對于BT50(MBT50)和NC5-85/100,推薦使用Q42型(固緊孔徑42mm,軸徑83mm),可用于最大到φ180mm的交替鏜孔。即使鏜刀軸本體的手柄形狀(BT40,MBT40,NC5-63等)不同,鏜刀頭和斜塊也可以共用,因模塊的固緊方式是一致的,緊急的時候,用戶也可以提出制作特殊的鏜刀頭。(end)