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(jìn)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(jī)床的高進(jìn)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(jìn)行的高速加工就是最好的解決方案嗎？ 

   也不一定，機(jī)床制造商Toyoda公司代表說。選用直線電動機(jī)代替回轉(zhuǎn)電機(jī)和滾珠絲杠的加工中心，能發(fā)揮高效率加工(內(nèi)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(nèi)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(nèi)孔，那將使機(jī)床的加工效率、加工能力和經(jīng)濟(jì)性得到很好地改善。 

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

   當(dāng)某一加工中心中的幾個直線運動軸由滾珠絲杠－螺母付驅(qū)動時，回轉(zhuǎn)電機(jī)、滾珠絲杠和傳動鏈構(gòu)成一個在電機(jī)反轉(zhuǎn)時使?jié)L珠絲杠－螺母間產(chǎn)生側(cè)向間隙和使?jié)L珠絲杠產(chǎn)生微小彎曲度變形的機(jī)械聯(lián)動系統(tǒng)。而側(cè)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(nèi)孔加工精度。這是因為在銑削中，X軸和Y軸在圓周進(jìn)給時，都需要進(jìn)行反向進(jìn)給。進(jìn)給速度增加，產(chǎn)生的軸向運動誤差也隨之增大。結(jié)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(jī)的機(jī)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(jī)驅(qū)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(jī)的機(jī)床可以在高進(jìn)給速度下銑削出高精度內(nèi)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(jī)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(nèi)孔。以同樣條件在滾珠絲杠驅(qū)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(jié)出采用圓周銑削法加工內(nèi)孔還具有以下好處： 

生產(chǎn)成本 選擇普通的方法加工內(nèi)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(jī)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(jī)進(jìn)行，所以減少切削時間。但是如果只使用一把刀具又能進(jìn)行多種加工，進(jìn)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(jī)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(jī)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(jìn)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。