复合刀具在孔系加工中的应用

1 引言

　　目前机械行业对于孔系类箱体、壳体等零件的粗加工主要采用镗铣床或者专用机床进行钻孔、镗孔、扩孔、铰孔、铣平面、切槽等切削加工。本文主要介绍镗铣床加工孔系类箱体中复合刀具的选用和设计。

2 传统孔系加工中刀具应用

　　在镗铣床上的孔系粗加工。通常采用莫氏工具刀体安装镗刀头加工。镗刀头(图1)通常采用45#刀方焊接YG8型合金刀片，装入刀体方孔压紧进行加工(图2)。根据每次切削量的不同，需要人工多次换刀、调整进给速度，才可加工到尺寸。这就出现了加工耗时长、工人劳动强度大、工件精度不稳定、生产效率低等问题。

3 复合加工刀具的简介

　　复合加工技术是指在加工工艺中将多个单一工序进行有效组合，集中表现在刀具结构的变化上。复合刀具(图3)是将两把或两把以上的刀具组合成一体的专用刀具。例如：传统箱体孔的加工。扩孔(钻孔)一粗镗一半精镗一倒角等工序。若孔系同一轴线采用复合刀具加工，这些工序可以在一次加工中顺序完成，减少加工时间，减少换刀次数，降低定位加工误差，加丁面质量也得到提高。

4 复合刀具的相关设计选型

　　根据加工材料(灰口铸铁)的性质和批量生产特点，在机床转速、进给量恒定的前提下．选择钻(扩)、镗(粗镗、半精镗)、倒角复合加工为一体的刀具结构。

　　4.1 钻削、扩孔刀具部分

　　当切削深度较大，切削力较大，铸铁材料的组织不均匀时，刀片在切削加工中欠锋利，挤刮现象较严重。若采用YG8合金刀片铜焊在刀杆一端加工，加工后的孔表面粗糙度、直线度都较差，尺寸精度也不高。

　　4.2 镗孔刀具部分

　　刀刃处切削速度高于钻孔部分，切削深度较小，切削过程相对稳定。采用多刀头多次序镗削，稳定孔径尺寸，可提高精度。刀头部分可选用传统焊接式刀片配刀方，也可选用机加刀体安装可转位合金刀片或可转位精密小刀夹。

　　4.3 倒角刀具部分

　　作为辅助加工，用传统刃磨好的焊接刀即可。

　　4.4 刀具体夹持部分

　　选择通用莫氏5号锥柄。刀具的起始点在轴向取相应间隔，此间隔需要根据实际加工尺寸来确定。一般选择25mm(大于孔深)，可使排屑顺畅。

　　4.5 复合刀具要求恒定的机床转速、进给速度及切削量

　　例如：钻扩镗倒角复合，进给量受钻头限制。切削速度受镗刀限制。机床转速受加工精度的限制。一般同类刀具进给量以直径最小的刀具确定，切削速度以最大直径的刀具确定。不同类的复合刀具，根据毛坯、设备、刀具等综合因素，一般以大小直径的平均值。并考虑加工精度要求，综合选定切削用量、进给速度、机床转速。

5 结语

　　复合刀具可实现多道工序一次进给完成。缩短了加工时间，保证了零件精度。在批量生产中。效率的提高尤为明显。复合刀具必须经过特殊的设计，对刀柄选择、刀具本身的制造精度．材料的热处理要求更严格，要求进行严格的动平衡处理和验证，这样才能满足高速度、高精度、高精度保持性的要求，最终保证使用中的准确性。