使用最少刀具實現(xiàn)高效加工

   對于有孔零件的加工，選用高速加工中心將能明顯地節(jié)約加工時間和降低加工成本，進行高效率加工。有時工件本身所具備的不利因素，可能使不同零件的可加工性能受到限制，但是機床的高進給速度切削和實行快速換刀，則一定能極好地減少切削時間，使整個加工時間減少，因而提高生產(chǎn)效率。 

   但是，這種為提高生產(chǎn)效率而進行的高速加工就是最好的解決方案嗎？ 

   也不一定，機床制造商Toyoda公司代表說。選用直線電動機代替回轉電機和滾珠絲杠的加工中心，能發(fā)揮高效率加工(內孔)的優(yōu)勢。因為它能使用立銑刀通過銑圓方式在高切削速度下加工出高精度內孔，效果與鏜孔等加工方式相媲美。使用一個刀具能有效地加工出許多不同直徑的內孔，那將使機床的加工效率、加工能力和經(jīng)濟性得到很好地改善。 

   由Toyoda公司生產(chǎn)的臥式加工中心，設計有滾珠絲杠與直線電機兩種快速驅動方案。盡管直線電動機具有制造成本過高的缺點，而裝備高質量的滾珠絲杠機床也能有效地提高進給速度。但是在裝備有直線電動機的加工中心上進行圓周銑削，將能充分地發(fā)揮直線電動機的高進給速度和高精度的優(yōu)勢。 

   當某一加工中心中的幾個直線運動軸由滾珠絲杠－螺母付驅動時，回轉電機、滾珠絲杠和傳動鏈構成一個在電機反轉時使?jié)L珠絲杠－螺母間產(chǎn)生側向間隙和使?jié)L珠絲杠產(chǎn)生微小彎曲度變形的機械聯(lián)動系統(tǒng)。而側向間隙和微小彎曲度變形在加工中都將引起軸向運動誤差。 

   這種軸向運動誤差會在圓周銑削中降低內孔加工精度。這是因為在銑削中，X軸和Y軸在圓周進給時，都需要進行反向進給。進給速度增加，產(chǎn)生的軸向運動誤差也隨之增大。結果就會使加工孔的圓度超差而無法使用。所以，需要開發(fā)出更好的孔加工方法。 

   裝備直線電動機的機床不會象裝備滾珠絲杠的加工中心那樣在反向運動中產(chǎn)生加工誤差。在直線電動機驅動下，刀具沿著各軸實行高精度的直線運動。因此，裝備直線電動機的機床可以在高進給速度下銑削出高精度內孔。其加工速度和精度均能與鏜削孔的精加工方法相比。 

圖示的圓度測量軌跡是在裝備直線電動機的加工中心上，選擇20m/min(粗銑)和 7m/min(精銑)切削用量加工的直徑為55mm的內孔。以同樣條件在滾珠絲杠驅動加工中心上加工同樣的孔，在X或Y為0點，也就是說在軸反向的點上，其圓度測量軌跡可能出現(xiàn)特殊的錯誤尖點。

Toyoda公司的客戶經(jīng)理Frank Petravicius總結出采用圓周銑削法加工內孔還具有以下好處： 

生產(chǎn)成本 選擇普通的方法加工內孔，需要根據(jù)加工孔直徑的大小選擇不同大小直徑的刀具，例如鉆頭、鉸刀等。而選擇圓周銑削方法，可只用一把立銑刀代替許多把刀具。即只需要購買很少的刀具去庫存，極大地減少刀具消耗，降低生產(chǎn)成本。 

加工周期 在快速加工的機床上，多次換刀需要花費很多輔助時間。每把刀具的替換需 要停機進行，所以減少切削時間。但是如果只使用一把刀具又能進行多種加工，進行大孔到小孔的加工，那就會減少切削時間減少輔助時間，縮短了生產(chǎn)周期。 

加工精度 每一把刀具的替換，都會增加一次產(chǎn)生加工誤差的機會。刀具替換的次數(shù)越多，產(chǎn)生的加工誤差越大。使用兩把不同的刀具安裝在兩個不同的刀夾上然后再插入機床主軸，會產(chǎn)生很大的誤差。尤其是對于加工高精度零件，選擇什么樣的加工方法就顯得更為重要。而且如果使用一把刀具不用替換地進行著多功能加工，則就減少了加工誤差，就必然提高了加工精度。