- 加工要訣 2018/11/16 UP
-
加工要訣第25冊
高效率和高精度鉸孔的要訣
- Tag
-
- Tool
- Milling
- High-accuracy machining
要求內徑、圓度和表面粗糙度高精度的鑽孔，需要正確選擇切削刀具：要鑽Φ20 mm或以上的孔，適合具有一個刃的鑽孔刀具；若要鑽小於Φ20的多個孔，鉸刀是合理的選擇。通常鉸刀是精加工刀具，因為提供高精度。同時，鉸刀也是配備多刃的高效率刀具，需要較小的加工餘量。
拜切削刀具的進步，新加工流程效率高於傳統流程；傳統流程從鑽前導孔、端銑削，到鉸孔（請參閱圖1-1），新流程僅包含鑽前導孔和鉸孔（請參閱圖1-2）。若材料是非鐵金屬，例如鋁，則鑽孔和鉸刀的組合刀具能一次精確而且高效率完成整個流程（請參閱圖1-3）。因為新開發的組合刀具壽命延長，因此越來越廣泛用於汽車零件的量產和其他狀況。
我們在本專文中將說明鉸刀的主要零件之功能和特性。我們會提供您成功鉸孔的一些要訣。
圖1-1傳統流程
圖1-2效率較高的新流程，圖1-3鑽孔和鉸刀的組合刀具之一次流程
因為切削刀具的剛性和精度提高，加工流程正在提升。
●鉸刀的結構
如圖2所示，鉸刀具有獨特形狀，每一零件有其特定作用。例如，鉸刀的去角角度小，因為它對齊前導孔。
圖2鉸刀的結構
・去角
去角會切削和移除對於加工精度有重大影響的加工餘量。
鉸刀具有長去角長度和小去角角度，因為它們對齊前導孔。有時前導孔內的鉸刀會造成震動，因為鉸刀在去角時的跳動或大阻力。若前導孔的去角角度和鉸刀有對齊，例如在45度，則去角時的阻力變大，可能造成震動。透過降低去角角度和逐漸增加阻力，就能消除震動。
鉸刀的長去角長度需要深前導孔，以確保洞孔的必要有效深度。
・邊緣
邊緣是鉸刀外部表面上的微小平面部分。邊緣會接觸到前導孔的內部表面。
邊緣有兩項重要的功能：
1.邊緣透過按壓或“壓光”切削邊緣所加工的表面，使洞孔的內部表面平整。壓光會降低表面的高度差異。
2.邊緣會接觸到洞孔的內部表面，引導鉸刀本體，並提升加工精度。
壓光效果和引導效能主要取決於邊緣的寬度；較寬的邊緣和洞孔的內部表面有較大的接觸，能增強壓光效果和引導效能。在另一方面，較寬的邊緣和表面有較大的接觸，會產生較多摩擦，鉸刀會易受焊接、磨損、熔執和顫動的影響。
此外，壓光效果的控制並非易事，因為取決於許多因素，包括主軸轉速、進給率、加工餘量、冷卻液類型和供應方法，以及加工環境。我們建議您縮小邊緣的寬度，以獲得較高的主軸轉速。
・倒錐
鉸刀直徑從邊緣朝向柄稍微減小。變小的角度稱為“倒錐”。具有小倒錐的鉸刀不僅具備較好的引導效能和較高的加工精度，也更能對齊洞孔和鑽頭。反之，具有大倒錐的鉸刀之引導效能較低，產生變形的洞孔，並使圓度變差。
鉸刀的倒錐通常是0.05/100。參考數據：鑽頭的倒錐是0.15～0.2/100，長鑽頭的倒錐是0.05～0.1/100。
●鉸孔和冷卻液
若表面粗糙度的品質不佳，則必須降低主軸轉速、提高冷卻液密度，透過提升潤滑效果來減少摩擦。在此狀況下，我們建議採用油基冷卻液，特別是流程中包含頻繁的鉸孔時。但是，若您因為消防條例或工廠的安全指示而必須採用水溶性冷卻液，則可提高冷卻液密度來提高表面品質。對於成功的高品質鉸孔，您必須提升潤滑效果，並且預防切削碎屑被邊緣卡住。為達成此目的，必須選擇最合適的冷卻液、管理冷卻液密度，並將冷卻液排放點最佳化。
我們在本專文中將為您介紹鉸刀的一些重要部分。DMG MORI在鉸孔方面擁有擁有豐富的加工範例和專業知識。若您在鉸孔方面遭遇任何挑戰，歡迎聯繫我們。我們會尋求針對您獨特需求而定製的最佳解決方案。
- Relevant contents
