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1、数控反铉加工刀具的原理和设计TechnO1OgyandTesfI*艺与检测数控反铠加工刀具的原理和设计崔丽娟(燕山大学继续教育学院，河北秦皇岛066004)摘要:讲解了目前在数控机床上进行反铉孔加工的三种常见方式,说明了每种〜jmr方式的工作原理，刀具结构和使用方法，并详细汇总了反铠刀的设计要求和注意事项.关键词:反總刀原理设计使用TheoryandDesigeoftheReverseBoringCutterCUILijuan(YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,CHN)Abstract:Inaddit
2、iontoadescriptionofthreeboringwaysinNCmachine,thisreportpresentstheirworkingtheo.ry,cutterstructureandusingways,concludesthedesigndemandsofreverseboringcutterandnotice.Keywords:ReverseBoringCutter;Theory;Design;Use随着制造技术的快速发展,数控机床的迅速普及和用户要求的不断提高，对机械产品的加工工艺性和加工要求也提出了更高的要求.
3、如图la,图lb所示的机械零件中，小直径反總孔结构越来越多地出现在各种机械产品和机械零部件中.1■图132件示意图按照常规的加工工艺，较大直径的反總孔是不成问题的•即使对于直径小于20mm的小孔来说，如果背腔为开放式的结构，我们也可以采用先加工正而，然后采用旋转工作台或者夹具的办法，使工件旋转180.，再进行總孔加工（图2）.图2常规總孔加工工艺虽然对于开放式结构，传统加工方式也能达到加工要求，但是这种加工方式增加了工件旋转，夹具二次>£uuO年幕q朋定位等加工辅助时间•由于结构限制，有吋还要选用刀杆较长的刀具或者使用加长刀杆，这必然使刀
4、杆刚性相对较差，影响加工精度.如果工件铠孔部位为封闭式结构或者开放空间过于狭小（图1）,即使从刀具或者夹具的结构上进行改进（如刀杆穿过加工孔后安装刀片），由于受刀杆结构和刀杆刚度的制约，也必然存在加工效率极低，加工质量不高的问题.1数控加工中常见的反铉子L措施对于这些反铠孔的自动加工,i前还没有哪一种标准刀具能够胜任.在数控机床上，我们往往使用非标刀具利用数控加工程式进行反總加工•而在反總加工中,刀具的设计和选用非常重要.以下将对目前常见的反铉刀的设计原理和使用方法加以详细介绍.目前在数控机床上常常采用以下3种方法进行反辛忽加工.1.1利
5、用偏心總刀进行反總加工（图3）首先按照图纸要求加工出合格的通孔;接着在加工中心上自动更换图中所示的反铉刀,按照事先编制的加工程式，在保证刀具各个部位不接触通孔的条件下,快速穿过通孔（图3a）;然后令刀具水平偏移，使刀具回转中心与通孔中心重合（图3b）;接着,刀具按照规定的切削参数向上进给，完成背而铠孔工作（图3c）;最后,按照与刚才相反的路线退刀.至此，单个孔的加工循环完成.工艺与检潮nOlOgyar-Test在这种加工方式中,反铠刀可以根据需要设计成整体的或者焊接式硬质合金结构.⑷⑹（c）图3偏心總孔进行反總加工示意图整体硕质合金反铠刀
6、非常适于在先进的加工中心上使用.这种反铠刀采用细颗粒硬质合金材料制造，为延长使用寿命，还可以进行TiAlN涂层处理,以便在總削大多数工件材料时具备良好的切屑控制及排屑性能•该總刀的制造精度可确保孔的切削质量•整体硬质合金刀具的加工精度很高（0〜0.03mm）,因此它是加工高精度孔的最佳选择.焊接式硬质合金反铠刀是在钢制刀杆上牢固焊接个硬质合金刀片•这种刀具成木相对较低，而且切削力小，对大多数工件材料也可实现良好的切屑控制，加工出的孔表面粗糙度好，尺寸精度和定位精度也能达到一般条件的使用要求•焊接式硬质合金刀具比较适合一般精度孔的加工（加工
7、精度0-0.07ram）.需要注意的是，采用该方法反總切削时，由于要进行让刀运动，因此刀杆形状一般类似椭圆形，而且仅能完成铉面直径比较小的反铉切削，因此该方法有很大局限性•为了保证刀杆刚性，如果孔比较小仮铠面位置比较远,或反辛忽面直径与孔径的比值相差较大吋，那么,反總切削就无法实现•即使能够进行反總切削，但由于刀杆刚性差，易发生振动，也会使加工而岀现波纹，表面粗糙度值升高，加工精度变差，效率降低.1.2利用转动刀片进行反總加工（图4）该刀具的设计理念很先进,通过机床主轴的正反向转动，利用物体的惯性原理控制刀片的展开与回缩.当机床主轴反转时
8、，刀片处于闭合状态（图4a）,此时，整个刀头快速穿过事先预留的通孔并到达指定位置.然后主轴正转，依靠物体的惯性，将刀片甩出并展开（图4b）•接着主轴在正转的条件下达到切削位置，刀片进入切削状态
