作者：邱易 編譯 來源：《工具展望》
Xv` c@n ) #4WA2EW 關于
鏜削加工已有許多技術文章，其中一些文章寫得很不錯，但也有一些文章存在明顯的謬誤。為了有效完成這種重要的內(nèi)孔精加工，必須消除有關鏜削的一些錯誤觀念。
33R_JM{ G)I lkA@ 鏜削是一種用
刀具擴大孔或其它圓形輪廓的內(nèi)徑車削工藝，其應用范圍一般從半粗加工到精加工，所用刀具通常為單刃鏜刀（稱為鏜桿）。
a ]P S ` +2}aCoL\ 鏜刀有三個基本元件：可轉(zhuǎn)位刀片、刀桿和鏜座。鏜座用于夾持刀桿，夾持長度通常約為刀桿直徑的4倍。裝有刀片的刀桿從鏜座中伸出的長度稱為懸伸量（鏜刀的無支承部分）。懸伸量決定了鏜孔的最大深度，是鏜刀最重要的尺寸。懸伸量過大會造成刀桿嚴重撓曲，引起振顫，從而破壞工件的表面質(zhì)量，還可能使刀片過早失效。這些都會降低加工效率。
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Ku2X 對于大多數(shù)加工應用，用戶都應該選用靜剛度和動剛度盡可能高的鏜刀。靜剛度反映鏜刀承受因切削力而產(chǎn)生撓曲的能力，動剛度則反映鏜刀抑制振動的能力。
X(b"b: j' [vIH Yp 本文的第一部分主要分析鏜刀的靜剛度。文中資料來源于作者對鏜刀撓曲的研究。鏜刀的撓曲取決于刀桿材料的機械性能、刀桿直徑和切削條件。
/1Xji 0LK v {R:F 切削力
[M^ur%H rC(-dJk V 作用于鏜刀上的切削力可用一個旋轉(zhuǎn)測力計進行測量。被測力包括切向力、進給力和徑向力。與其它兩個力相比，切向力的量值最大。
P5:X7[ ?\HXYC i0r 切向力垂直作用于刀片的前刀面，并將鏜刀向下推。需要注意，切向力作用于刀片的刀尖附近，而并非作用于刀桿的中心軸線，這一點至關重要。切向力偏離中心線產(chǎn)生了一個力臂（從刀桿中心線到受力點的距離），從而形成一個力矩，它會引起鏜刀相對其中心線發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。
{kLL&`ii Vd8BQB,Q 進給力是量值第二大的力，其作用方向平行于刀桿的中心線，因此不會引起鏜刀的撓曲。徑向力的作用方向垂直于刀桿的中心線，它將鏜刀推離被加工表面。
dM A"% R %cDTy]ILu 因此，只有切向力和徑向力會使鏜刀產(chǎn)生撓曲。已沿用了幾十年的一種經(jīng)驗算法為：進給力和徑向力的大小分別約為切向力的25％和50％。但如今，人們認為這種比例關系并非“最優(yōu)算法”，因為各切削力之間的關系取決于特定的工件材料及其硬度、切削條件和刀尖圓弧半徑。推薦采用以下公式來計算切向力Ft：
) /'y'd<r OV l,o Ft＝396000×切削深度×進給率×功率常數(shù)
.js@F/H p wYf9&}k\4 加工不同工件材料時鏜刀所受徑向力的計算公式見表1。
YWf w%p?n" IZ2c<B5& 表1 鏜刀徑向力的計算
Lv;R8^n 工件材料－布氏硬度－徑向力計算公式
y6[^I'kz 碳鋼，合金鋼，不銹鋼，工具鋼－80～250－Fr＝0.308×Ft
)8H5ovj. 碳鋼，合金鋼，不銹鋼，工具鋼－250～400－Fr＝0.672×Ft
G(alM=q 球墨鑄鐵，灰鑄鐵－150～300－Fr＝0.331×Ft
y.zS?vv 2g u>G#{ $) 鏜刀的撓曲
EW* 's( OVsZUmSG 鏜刀類似于一端固定（鏜座夾持部分）、另一端無支承（刀桿懸伸）的懸臂梁，因此可用懸臂梁撓曲計算公式來計算鏜刀的撓曲量：
va(ZGGS]N Ha~g8R& y=(F×L3)/(3E×I)
]}g ;q*!J (_}w4N# 式中：F為合力，L為懸伸量（單位：英寸），E為彈性模量（即刀桿材料的楊氏模量）（單位：psi，磅/平方英寸），I為刀桿的截面慣性矩（單位：英寸4）。
'`$US;5 GC{)3) _ t 鏜刀桿截面慣性矩的計算公式為：
5"f')MKUV9 ,j4 ;:F I=(π×D4)/64
G<1awi uT5sLpA|6 式中：D為鏜刀桿的外徑（單位：英寸）。
BF*]l8p Ksp!xFk 鏜刀撓曲計算實例：
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