精镗刀动平衡的优化方法

由于对精镗刀尤其是小直径的精镗刀切削速度的要求，常需要使用较高的转速。而在较高的转速下，镗刀是否经过动平衡对加工质量影响很大。

图4-50所示为精镗刀是否经过动平衡的圆度对比：黄色背景的镗刀未经动平衡，而紫色背景的镗刀经过了动平衡。试验结果表明，当转速相对较低（该试验中的镗刀转速为5000r/min），无论镗刀是否经过动平衡，孔的圆度并无差别，而当镗刀的转速明显提高时（该试验中的镗刀转速为10000r/min），圆度误差急剧扩大：经动平衡的镗刀在转速增倍后圆度误差的增加并不明显，而未经动平衡的镗刀则圆度误差剧烈增加，圆度误差增加到转速倍增前的5倍左右，这常常超出作为精加工的精镗允许的圆度误差范围。以上说明精镗刀的动平衡很重要。

图4-50 精镗刀（φ50mm）是否经过动平衡的圆度对比（图片来源：大昭和）

镗刀与其他回转体一样，动平衡的方法有许多。例如去重法（图4-42上方的两个墨绿色箭头即线镗刀杆的去重动平衡处）、增重法、调整法等，其中调整法也有许多方法，包括使用平衡调整刀柄、增加平衡调整环等。这些方法通常与其他刀具的动平衡没有太大差别，在此不再赘述。接着要介绍的，就是在精镗刀上自带的平衡调整机构，而这样的调整机构，又大致分为手动调整和自动调整2类。

■精镗刀动平衡的手动调整机构

图4-51所示为一种动平衡手动调整的镗刀（图4-33所示也是这类动平衡手动调整的镗刀）。这种手动调整的镗刀特征就是镗刀体上配有动平衡调整环（这种平衡环都是按照所镗削的孔的直径来进行动平衡调整的）。

图4-51 动平衡手动调整的镗刀（图片来源：山高刀具）

图4-52所示为这类镗刀的动平衡调整原理。当镗刀刀杆偏向一侧（图上向下绿色箭头），通过旋转平衡环使红色的配重块转到另一侧（图中上方）；若调整镗刀尺寸使刀杆偏向另一侧（图中向上紫色箭头），则红色的配重块转到这一侧（图中下方）。也就是说，根据直径尺寸，镗刀杆的位置是确定的，那么根据镗刀杆的离心力与两块总重与其相适应的配重块的离心力大致相等的原则，就可以确定配重块的位置，平衡环的调节位置也就确定了。(https://www.xing528.com)

图4-52 动平衡手动调整的镗刀的调整原理（图片来源：大昭和）

图4-53所示为动平衡手动调整镗刀的结构。2个淡黄色的锥齿轮面面相对，各带有一个红色的配重块，而中间则还有两侧各一个过渡用的绿色小齿轮。当与镗刀外侧相连接的一个淡黄色锥齿轮旋转时，中间的绿色小齿轮就跟着旋转，从而带动对面的淡黄色锥齿轮往相反的方向旋转。这样，两块锥齿轮上所带的配重块也就往相反的方向旋转，达到动平衡的状态。

图4-54所示为标有平衡值的手动调整镗刀的局部结构，其标示值为更技术性的gmm。其在技术上非常严谨，也可以满足更换了不同材质刀杆时的动平衡需要，但调整前应首先测出该镗刀现有的不平衡量，否则操作就会显得无的放矢。

图4-54 标有平衡值的手动调整镗刀的局部结构（图片来源：瓦尔特刀具）

图4-55 动平衡自动调整镗刀的典型结构（图片来源：大昭和、瓦尔特刀具）