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在機械制造中,經常會遇到孔的加工,對于中小型零件,一般可在車床上鏜孔。在制定鏜孔工藝規程時,鏜刀桿尺寸的確定便十分重要。受到孔徑大小的限制,鏜刀桿的直徑不可能選得過大,但鏜刀桿直徑選得太小,又將影響到鏜孔的質量和生產率,因此必須合理的確定鏜刀桿的尺寸。傳統的做法多憑經驗,一般采用類比法。
本文采用優化設計的方法,更科學、更合理的來確定鏜刀桿的尺寸。 車床上鏜孔時,鏜刀桿的刀體壓在刀架上,刀頭伸入孔內進行切削加工,因此鏜刀桿可以看成是在切削力作用下的一根懸臂梁。 根據金屬切削原理可知,在鏜孔加工過程中,鏜刀承受了切向力Fc,徑向力Fp和軸向力Ff的作用。Ff較小且作用在鏜刀桿的軸線方向上,對鏜刀桿尺寸影響不大,為簡化問題起見,將其忽略。在Fc和Fp的作用下,鏜刀桿將產生彎曲、扭轉等變形甚至破壞。因此鏜刀桿必須有適當的尺寸,以獲得足夠的強度和剛度,保證鏜孔的質量。 另外,在鏜孔的時候,如果鏜刀桿太粗,將會造成鏜刀桿與孔壁相碰,并使切屑難以排除,這樣不僅影響到加工的質量,甚至會使加工不能順利進行。同時,為了保證鏜出孔的全長,鏜刀桿的長度還應大于孔的長度。因 此鏜刀桿的尺寸必須與孔的尺寸相適應,以滿足鏜孔工藝的要求。
