如何应用镗削

为了实现优化的镗削过程，需要考虑几项因素。必须认真考虑正确的刀具装夹、刀片和切削参数，以实现良好的切屑控制。务必遵照我们的应用技巧进行操作，以获得理想的零件质量。

可靠的镗削刀具夹紧

为镗削工序选择刀柄时，抗弯刚性和扭矩传递能力是需要考虑的最重要因素。为了获得最佳稳定性和孔质量，使用Coromant Capto®或模块化系统进行小直径加工。

Coromant Capto®接口是设计用于所有金属切削工序 (包括所有孔加工方法) 的唯一一种模块化工具系统。相同的切削刀具和接杆可用于不同的应用和机床类型。这样可使整个车间都使用一种标准化工具系统。记住下列几点：

• 选择尽可能短的接杆
• 选择强度尽可能高的接杆
• 如果需要使用缩径杆，尽可能采用锥柄型
• 对于长悬伸 (> 4×DCON)，使用减振接杆
• 对于长悬伸应用，尽可能选择法兰面接触的刚性夹紧系统

用于小直径加工的模块化系统 (例如Coromant® EH) 具有极高的灵活性。有种类众多的切削头、接柄和接杆可供选择。通过标准化刀具减少刀具库存，从而最大限度地缩短机床停机时间。

适用于：

• 需要长悬伸的镗削工序，例如在大型加工中心上加工直径范围为1-36 mm (0.039-1.42英寸)的孔
• 深型腔，因其能够提供所需的悬伸而不会限制加工安全性

技巧和提示

• 为了确保最高稳定性，请选择尽可能大的接口尺寸和尽可能短的悬伸。
• 通过使用减振机构提高动态刚性
• 对于长悬伸 (> 4×接口直径)，使用减振刀具
• 如果需要使用缩径杆，尽可能采用锥型
• Coromant Capto® Tailor Made定制缩径/加长接杆的长度以确保优化设计，从而实现最高稳定性
• 对于长悬伸，法兰面接触的机床接口可提供最佳性能，例如Coromant Capto®接口、HSK和BIG-PLUS®。

在镗削中实现成功的切屑控制

切屑成形和排屑是镗削工序中的关键问题，特别是在加工盲孔时。

确保良好的切屑控制和排屑。堵屑会影响孔质量、加工安全性和刀具寿命。刀片槽形和切削参数至关重要。使用切削液以改进排屑性能和孔的几何形状并延长刀具寿命。

不适当的切削参数可能导致切屑过短/过厚或切削力过大，从而引起偏斜和振动。长切屑会积聚在孔中，并导致表面质量变差和切屑堵塞，从而导致刀片断裂。

理想的切屑形状应是限定的逗点状或螺旋形，容易从孔中排出。影响断屑的因素有：

• 刀片微观和宏观槽型
• 切深、进给和切削速度
• 材料
• 刀尖圆角半径
• 主偏角 (切入角)

镗削的切削参数

当刀具悬伸较长时，必须相应降低切削速度。图表中所示为在使用不同的槽型和刀具悬伸时必须如何降低切削速度的总体趋势。

v_c

L₁ / D_5m

使用不同槽型时切削速度与悬伸的关系

蓝色：-PR

红色：-WM

v_c

L₁ / D_5m

切削速度与悬伸的关系

蓝色：传统接杆

红色：减振接杆

注意：

这些图表所提供的信息只能被视为切削速度与悬伸/接口尺寸比率之间关系的总体趋势。

通常可采用所选刀片和材质的推荐值，但以下情况除外：

• 确保适当排屑性能的推荐起始切削参数为200 m/min (656英尺/分钟) (粗镗) 和240 m/min (790英尺/分钟) (精镗)
• 使用镗杆进行精镗时的推荐起始切削速度：对于采用刀片式的短钢制镗杆和硬质合金镗杆：120 m/min (395英尺/分钟)对于长钢制镗杆：90 m/min (295英尺/分钟)对于采用精磨刀片的整体硬质合金镗杆：60 m/min (195英尺/分钟)
• 切削刃吃刀量不足可能增加由切削过程中的摩擦导致的振动，而无法实现正常的切削作用
• 如果刀具在可调范围的较小直径加工时，排屑将更加关键，此时可能需要减小切深
• 精镗时的最大进给受到表面质量要求的限制

在镗削中如何延长刀具寿命

镗削过程中的3个主要加工参数是切削速度、进给和切深。每个参数都会对刀具寿命产生影响。切深的影响最小，其次是进给率。到目前为止，切削速度对刀片寿命的影响最大。

切削速度的影响

过低

• 产生积屑瘤
• 切削刃变钝
• 不经济

过高

• 后刀面磨损过快
• 表面质量差
• 月牙洼快速磨损
• 塑性变形

切削速度v_c会对刀具寿命产生很大的影响。
调整v_c以确保最佳经济性。(Y轴上的刀具寿命)

进给率的影响

过低

• 狭长切屑
• 后刀面磨损过快
• 产生积屑瘤
• 不经济

过高

• 不好的切屑控制
• 表面质量差
• 月牙洼磨损/塑性变形
• 高功率消耗
• 切屑熔结
• 切屑冲击

进给f_n对刀具寿命的影响比v_c小。
(Y轴上的刀具寿命)

切深的影响

过小

• 切屑失控
• 振动
• 过热
• 不经济

过深

• 高功率消耗
• 刀片破裂
• 更大的切削力

切深a_e对刀具寿命的影响较小。
(Y轴上的刀具寿命)

如何选择正确的镗削刀片

为了实现良好的切屑控制，选择正确的刀片尺寸、刀片形状、槽型和刀尖圆角半径非常重要。

• 选择尽可能大的刀尖角，以确保刀片强度和经济性
• 选择尽可能大的刀尖圆角半径，以确保刀片强度
• 如果存在振动趋势，则选择较小的刀尖圆角半径

l = 切削刃长度 (刀片尺寸)

RE = 刀尖圆角半径

刀尖角度

有关更多信息，参见粗镗和精镗。

镗削刀片形状

用于镗削的刀片形状和刃型角选择，可从小刃型角的三角形刀片至圆刀片的整个范围内有很大的变化。

每种形状都有其独特特性。一些形状可提供最高粗镗强度，另一些则可提供最佳精镗可达性。

每种形状也都有其自身的局限性。例如，加工过程中的高切削刃可达性会导致刃口强度更差。

切削刃强度 (大刃型角)

• 更坚固的切削刃
• 更高的进给率
• 更大的切削力
• 更大的振动

更低的振动趋势 (小刀尖角)

• 强度差的切削刃
• 更高的可达性
• 更低的切削力
• 更小的振动

圆刀片

圆刀片具有更坚固的切削刃，因此比三角形刀片更能承受大切深。

圆刀片是加工覆层材料 (例如在油气应用中镗削Inconel 625焊缝) 的高效率解决方案。

刀尖圆角半径RE是镗削工序中的一项关键因素。刀尖圆角半径的选择取决于切深和进给，并会影响表面质量、断屑和刀片强度。

小刀尖圆角半径

• 适用于小切深
• 减少振动
• 强度差的切削刃

大刀尖圆角半径

• 极高的进给率
• 大切深
• 很高的切削刃安全性
• 更高的径向压力

刀尖圆角半径与切深之间的关系会影响振动趋势。选择比切深小的刀尖圆角半径通常更有利。

在小切深时，切削合力为径向力，并试图将刀片推离内孔表面。在切深增加时，切削合力变为轴向力。

一般经验是，切深不应小于刀尖圆角半径的2/3。在以小切深精镗时，避免切深小于刀尖圆角半径的1/3。

使用小的刀尖圆角半径，可以将径向切削力保持在最小，而利用大的刀尖圆角半径的优势能够带来更坚固的切削刃、更好的表面纹理和切削刃上更均匀的压力。

加工表面质量将直接受到刀尖圆角半径和进给率的综合影响。阅读有关如何获得良好的表面质量的更多信息。

Wiper (修光刃) 刀片

使用Wiper (修光刃) 刀片能够在保持标准切削参数的情况下改进表面质量，或在保持表面质量的情况下大幅提高进给率。

不建议将Wiper (修光刃) 刀片用于不稳定工况和长悬伸。

镗削中的切削液和冷却液

在刀具和工件材料之间实现排屑、冷却和润滑，是切屑液的主要功能。这会影响孔质量和刀具寿命。使用内冷却液供应可使切削液尽可能靠近切削刃。

• 使用浓度为5-8%的水溶性油混合物
• 较高的压力和流量可改善排屑性能
• 可使用雾状切削液或微量润滑，特别是在加工铝合金时
• 可对短切屑材料进行干式镗削，最好是在水平方向的孔或通孔应用中刀具寿命会降低使用压缩空气将显著改进排屑性能

注意：

• 切勿对不锈钢 (ISO M) 和高温合金 (ISO S) 材料进行干式加工。
• 在加工短切屑材料时使用外切削液供应是可接受的，但必须将切削液连续不断地引导至切削区域。如果不可能，则尝试干式镗削

组装镗削刀具

组合镗削刀具通常必须根据工序要求由几个部件组装而成：

• 滑块或刀夹
• 镗削接杆
• 缩径杆
• 加长杆
• 基本刀柄

务必按照推荐扭矩值进行组装，并使用适当的夹具和良好的对刀仪。

扭矩扳手

要获得镗削刀具的最佳性能，应使用扭矩扳手正确紧固组装的镗削刀具和刀片。扭矩过高会对刀具性能产生负面影响，并导致刀片、垫圈、盘形弹簧和螺钉断裂。扭矩过低会导致滑块或刀片移动、振动和影响切削质量。

参见旋转刀具样本以了解您所用镗削刀具的推荐拧紧扭矩。

刀具维护

定期检查刀片座，以确保其在加工或使用过程中未被损坏。确保刀片座中没有污物或加工产生的金属碎屑。

更换磨损的螺钉、垫圈和盘形弹簧。确保使用扭矩扳手正确地拧紧螺钉。

为了获得最佳性能，我们建议对所有配合零件进行清洁并用润滑油润滑，至少每年一次。应该根据需要将润滑剂涂抹到螺纹上以及螺钉头端面。

• 装配之前清洁所有要装配的零件
• 对螺钉使用二硫化钼
• 每年至少一次用油润滑所有装配零件
• 清洁精镗头和端面切槽头并用油润滑。至少一年一次，如果长期使用，则一个月一次
• 使用无酸轻质机械油Mobil Vectra 2号润滑油2BP Energol HLP-D32Klueber Isoflex PDP 94

通过压下弹簧预载的钢球并添加几滴轻油进行润滑。由于离心力的作用，油被强制甩出，从而防止灰尘进入接柄内部。

精镗头的润滑

镗削不同材料

参见“普通车削”以获得有关车削不同材料的信息，同样的建议也适用于镗削。