高精度軸承孔加工的新技術

   時間:2014-03-12 07:46:23
高精度軸承孔加工的新技術簡介
      不平衡的切入過程的另一問題是無油軸承孔的精度。典型地,可轉位鑽頭的中心刀片首先切入,這會產生很大的徑向切削力,……
高精度軸承孔加工的新技術正文

   不平衡的切入過程的另一問題是無油軸承孔的精度。典型地,可轉位鑽頭的中心刀片首先切入,這會產生很大的徑向切削力,容易引起鑽桿偏斜。一旦鑽頭偏離中心,它就不能加工出高精度的孔。
正因為這些原因,可轉位鑽頭通常局限於孔的粗加工。當孔的公差要求小於0.012~0.016英寸時,有必要在可轉位鑽頭之後增加一道加工工序。
近來,幾家刀具製造商已經再次檢查可轉位刀片鑽頭,尋求克服他們設計中固有的切削力不平衡的缺點的方法。這些產品系列中最近的研發成果之一是 Sandvik Coromant公司(Fair Lawn, New Jersey)推出的CoroDrill 880。據Sandvik產品專家Bruce Carter介紹,這種可轉位鑽頭的設計避免了由不平衡的切削力產生的問題,因此提高了生產率和孔的質量,同時保持了刀片有四個可用切削刃的經濟性。其中的關鍵是該公司稱作「分步技術」的概念。這個短語描述了刀片上切削刃「逐步」地進入工件,據說可大大地降低與過去的可轉位鑽頭相關聯的徑向切削力。這個概念涉及兩種不同幾何角度的刀片和不同的切削特性。中心刀片具有一種明顯的不規則切削刃形狀,而外緣刀片結合了一種修光刃槽型。
在進入工件的第一步中,中心刀片的外角接觸工件。這使得鑽頭以相對較低的徑向力開始切削,鑽桿的偏斜最小化。在第二步中,外緣刀片的外角接觸工件。這平衡了中心刀片產生的力。在第三步也即最後一步中,中心刀片的剩餘部分開始切削。
Carter先生說,通過把切入過程分成三個相對較小的步幅,切削力減少到小於那些典型刀片鑽頭加工所產生切削力的一半,而且切削力相互之間的平衡導致入口處的鑽桿偏斜實際上被消除了。平衡的鑽入過程、較低的徑向切削力和偏斜量最小化的組合有如下的好處:
孔的精度更高。
進給量有提高到100%的可行性,取決於工件材料。
在鑽削孔深達直徑四倍或更多倍時更有信心。
消除後續孔加工需求的可能性,取決於精度要求。
提到的另一個好處是該設計使得外緣刀片有四個完全可用的切削刃。如果進給量高於0.005ipr,某些裝有方刀片的可轉位鑽頭會損失第四個切削刃。可是有了分步技術,與眾不同的中心刀片形狀可在進給量高達0.013ipr時仍能保護第四個切削刃。
最後Carter先生指出,外緣刀片上使用的修光刃技術能生成極佳的表面粗糙度,有了這種新設計即使進給量更高也是如此。在試驗中,在進給量為0.004ipr時表面粗糙度可達到20微英寸(等於1英寸的百萬分之一);而進給量高達時表面粗糙度可達80到120微英寸。   

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