孔加工技术的发展方向概述

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　　1、速孔加工所用加工中心(MC)的条件
" s8 y3 Y' u! H! x3 i# I　　实现孔加工高速化的先决条件是必须采用高速加工中心，而机床的高速化必须满足下列条件。
. ?. f* b6 l- k- h3 Y% v　　1.1配备高速回转主轴
+ V/ n/ U5 Q  M& H1 G+ [6 Y" ~　　钻头和立铣刀一样带有中心齿，由于中心齿附近有一种圆周速度，因此，切削速度向高速化发展时，主轴的转速也必须实现高速化。特别是在使用小直径钻头时，主轴的高速化更是不可缺少的。今后，随着孔加工高速化的进展，预计转速达30000～100000r/min的主轴需求将不断增多。同时，由于达到规定的高速回转所需时间很短以及要求Z向(钻头切削方向)主轴伸出长度应控制在最小程度之内，因此，高速主轴的配置是实现高速高精度孔加工不可缺少的条件。
3 s$ y9 C, M! n. ?( _1 q. y2 ?　　1.2可动部分具有动作敏捷的功能
　　主轴和工作台等可动部分应尽可能减轻重量，以实现动作快捷化，这也是进行高速孔加工必须具备的条件。1个孔的加工时间只需数秒钟，因此，必须缩短孔与孔之间的工具移动时间，这是实现高效率切削的关键问题，解决此问题的途径首先即为可动部件的动作必须灵活快捷。例如，即便达到了高精度的定位精度，但如机床可动部分的动作不够灵敏快捷，也就不可能满足当前用户提出的实现高速孔加工的要求。通常是用加速度特性(G值)来判断机床可动部分的快捷性能，当G=0.8～1.5时，可判断该机床为具有高度快捷性能的加工中心。
　　1.3工作台与机床整体面积的比例应较小
% t1 f2 O/ b2 ~$ c+ `( c0 j　　作为加工中心的用户，他们希望工作台及工作台以外的部分所占空间应尽可能少一些。尤其是孔加工这类加工成本较高而附加价值又较低的加工领域，最好使用那种结构紧凑的加工中心。如日本理化研究所试制的高速CNC铣床，其加工范围为300mm2，机床本体所占面积950mm2，机床所占面积约为可加工最大工件尺寸的三倍，整个结构相当紧凑。该铣床主轴转速为45000r/min，可进行高速切削。主轴为XY方向移动式结构(工作台仅限Z轴移动)，其加速度特性值G=1.5，表明该机床具有快捷动作功能。
　　1.4主轴可直接供给冷却液
- m, H% Q3 G+ _$ z" O6 o　　在钻削过程中，加工L/D(钻头直径与孔深之比)在5以上的孔必须特别注意排屑问题，最好选用带供油孔的钻头，以便进行稳定的加工。采用由主轴中心供给冷却液的方式，对于更换卡具的锁紧螺栓则更为方便。
　　1.5具有孔加工用CNC工具插补功能
1 n/ g& f! G2 Q3 u0 F　　CNC切削的特点在于可以进行控制工具轨迹的合理加工，在对孔进行CNC切削加工时，可采用螺旋切削、等高走刀、对切等工具插补方式，具有这些功能的CNC控制系统均可在孔加工中加以应用。
% ~" \- F$ {+ O! F　　2、高速钻孔加工新时期
　　长期以来都是利用钻头进行高精度孔、螺纹孔等通孔及螺栓孔等的加工，最近，这类加工已经向高速切削方向迅速发展。
　　在孔加工作业中，目前仍大量使用高速钢麻花钻，但各企业之间在孔加工精度和加工效率方面已逐渐拉开了差距。高速切削钻头的材料以陶瓷涂层硬质合金为主，如MAZAK公司和森精机制作所在加工铸铁时，即采用了陶瓷涂层钻头。在加工铝合金等有色材料时，可采用金刚石涂层硬质合金钻头、DLC涂层硬质合金钻头或带金刚石烧结体刀齿的钻头。总之，今后将会不断开发出许多新型的高速切削钻头。
　　在各种涂层钻头中，陶瓷涂层硬质合金钻头特别重视耐磨性、耐热性及润滑性，其涂层工艺也采取多层涂覆方式，如利用TiAlN、TiN、TiCN等复合氮化物形成复合涂层结构。钻头的切削条件总的趋势是高速化，随着被加工材料的不同，切削速度已可分别达到200～300m/min。
　　高速钻头切削是一种高速大进给量的发展趋势，类似球头立铣刀切削条件的发展趋势。切削实践表明，提高切削速度有利于切屑形态的合理化和改善加工表面的粗糙度，预计今后仍将沿着高速切削的方向发展；提高进给量对断屑排屑和延长刀具寿命非常有利，因此，今后也仍将沿着大进给的方向不断发展。
文章关键词： 孔加工技术