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外文翻译--镗孔技术的发展现状.doc

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外文翻译--镗孔技术的发展现状.doc

中国地质大学长城学院本科毕业设计外文资料翻译系别工程技术系专业机械设计制造及其自动化姓名学号2011年12月28日外文资料翻译译文镗孔技术的发展现状1研究意义镗床主要用镗刀对工件上的预制孔进行镗削的机床。使用不同的刀具和附件还可以进行钻削、铣削、切螺纹及加工外圆和端面等。通常用于加工尺寸较大,精度要求较高的孔,特别是分布在不同表面上,孔距和位置精度要求较高的孔,如箱体上的孔,还可以进行铣削,钻孔,扩孔,铰孔等工作。专用镗床主要用于大批量大件生产,具有生产率高,能加工大型难加工零件,且结构简单,制造成本低等特点,复杂箱体零件孔系的加工,能在较为复杂的环境下工作且加工精度稳定。镗削特点刀具结构简单,通用性较好,可粗加工也可半精加工和精加工,适用批量较小的加工,镗孔质量取决于机床精度。2镗床的发展历史镗削加工通常被认为是适合在各种不同尺寸和形状工件上加工精密孔的理想加工方式。为了适应不断提高生产率的需要,镗孔刀具的设计也在不断创新改进。近年来,镗孔刀具的技术改进主要体现在以下方面自数控NC技术问世以来,数字显示技术已在CNC机床和坐标测量机上大量应用。此外,数显千分尺、数显卡尺等数显量具也已得到广泛使用。但是,数显技术在精密镗刀上的应用却一直进展缓慢,其制约因素主要是镗孔加工中使用的冷却液和镗头的高速旋转。过去,在加工中心上进行镗孔加工时必须非常小心,尽量避免四处飞溅的冷却液进入镗头数显装置的电子元件中。如今,采用内冷却设计的新型镗刀已能较好解决这一问题。由于冷却液可通过刀具内部的通道直接到达切削部位,从而实现了冷却液与镗头数显装置的完全隔离。此外,新型数控镗刀的外部进行了良好密封,可有效防止冷却液与数显装置中的电子元件接触。在高速镗削加工中,镗头的高速旋转、离心力以及镗头本身的不平衡都可能引起较大振动,从而损坏灵敏的数显装置。新型镗头通过采用一种内置平衡机构,可以在高速镗削时减小或消除有害的振动。目前,带数显读数屏的精密镗头已能够用于转速达16000R/MIN的高速镗削加工。新型镗头的数字显示屏可直接显示出镗刀滑块的位移量,而不必通过调刀螺杆的转动量来确定位移量。由于镗杆直接安装在镗刀滑块上,因此镗头的数显读数值可以真实反映出镗刀的位移量,而不会受到螺杆空程误差的影响。数显镗头的这一特点使其可以更快速、更精密地调整镗孔直径,并可实现对加工偏差或刀具磨损的误差补偿。大多数镗刀都需要通过试切-测量CUTANDMEASURE操作来确定其设定尺寸,即首先对一小部分被加工孔进行试切镗削,然后测量其加工孔径。通常,这就意味着需要将镗刀从机床上卸下来,再安装到一台对刀仪上对镗刀尺寸进行微调修正,以获得正确的孔径尺寸。这种预调操作之所以必要,是因为直接在机床上对普通镗头的游标刻度盘进行读数和预调相当困难,但是,这种操作方式可能造成镗孔尺寸超差或损坏工件。由于在机床上安装镗刀时难以预测其刀尖偏差,因此需要采用试切-测量操作来预调刀具。如果采用易于读数的新型数显镗刀,则可能实现直接在机床主轴上对刀具镗孔直径进行微调,其尺寸调整范围可达00001〃000254MM。即使因为机床主轴的进刀限制,必须将镗刀从机床上卸下来进行孔径尺寸调整,新型数显镗刀的调刀过程也更快速、更精确。3镗床的发展方向及其特点现代镗床由过去的专用镗床发展为今天的通用性机床,具有较大的工艺范围,且运动灵活,柔性高,能加工复杂的零件,通用镗床正向数控化、大型化、超精密、高速度等方向发展。一些专用镗床向标准化发展,使专用镗床生产周期大为降低,生产成本降低,体积更小,能满足各种加工要求。在镗床上镗孔时,镗刀基本与车刀相同,不同之处是工件不动,镗刀在旋转。镗孔加工精度一般为IT9IT7,表面粗糙度为RA6308MM。4加工中心上镗孔加工的特点41刀具转动和车床加工不同,加工中心加工时由于刀具转动,便不可能在加工中及时掌握刀尖的情况来调节进刀量等。也不可能像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。也正因为这样所以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。42刀具的颠振镗孔加工时最常出现的、也是最令人头疼问题是颠振。在加工中心上发生颠振的原因主要有以下几点1工具系统的刚性包括刀柄、镗杆、以及中间连接部分的刚性。因为是悬臂加工所以特别是小孔、深孔及硬质工件的加工时,工具系统的刚性尤为重要。2刀具系统的动平衡相对于刀具系统的转动轴心,刀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颠振的发生。特别是在高速加工时刀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像一些较小、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夹具进行充分的固定。4刀片的刀尖形状刀片的前角、刀尖半径、断屑槽形状的不同所产生的切削抗力也不同。5切削条件包括切削速度、进给量、进刀量以及给切削油方式及种类等。6机器的主轴系统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的连接刚性。43刀具的装夹在镗削孔时,最重要的是在加工中心上正确装夹刀具。在小孔镗削中,刀具的中心高是导致刀具失效的重要因素。如果刀具安装低于中心高,将影响刀具的加工性能。主要表现在1切削刃相对于工件的主后角减小,导致刀具的后刀面与工件接触,使刀片与工件之间发生摩擦,当刀片旋转时,这种摩擦进一步会使刀尖发生偏离,导致刀具更深地切入工件。切削刃的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。增大前角,可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形,减小切屑流经前面的摩擦阻力,从而减小切削力和切削热。但增大前角,同时会降低切削刃的强度,减小刀头的散热体积。2当刀具后角减小时,刀片相对于工件的前角也增大,从而引起刀具刮削工件,引起刀具振动并损坏刀具。这种情况在镗削小孔时更为严重。为此建议刀具安装应略高于中心高但应尽可能接近中心高。这样可使刀具相对于工件的法向后角增大,切削条件得到改善,如果加工时产生振动,刀尖会向下和向中心偏斜,从而接近理想的中心高。刀具也可轻微地退出,减小削伤工件的可能性。此外,刀具前角也将减小,这样可稳定工作压力。如果前角减小到0,就会产生太大的工作压力,导致刀具失效。所以在镗孔时,应选取正前角的镗刀,在镗1MM的小孔时,镗杆的直径只有075MM左右,使刀具承受的切削力减小。44切屑的排出在镗削孔时,切屑的有效排出至关重要。加工时,由于刀具在孔内,切削液很难到达切削刃,造成切屑排出困难,影响刀具寿命。为解决这一难题,一些刀具制造商开发出一种沿切削刃带冷却槽的刀片,使切削液直接流向切削刃,防止切屑堵塞和刀具损坏。

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