深孔钻加工领域是模具制造商延缓接受{yj}电磁卡盘使用的{zh1}一个领域，然而，在应用{yj}电磁卡盘夹紧装置以后，使工件的加紧和刀具的调试装卡时间降低了50%~70%。

　　深孔钻加工是模具生产中不可缺少的一种加工工艺。有时，孔径往往需要通过不同的余角，在多个加工面上进行钻削加工。到目前为止，在这类工件上钻孔，被加工的多面体钢块需要4次调试装卡。这个调试装卡的过程浪费了大量的时间。此外，许多大型工件和形状复杂的工件很难调试装卡，特别是当这些工件悬挂在机床工作台上时。

　　采用{yj}电磁卡盘

　　从20世纪90年代中期引进{yj}电磁卡盘作为工件的夹紧装置后，模具工业才能够进行大部分的加工。然而，深孔钻加工领域却一直难以进入。

　　{yj}电磁卡盘使用一个简单的电脉冲来改变铝镍钴磁铁的导磁特性，该磁铁设置在电磁卡盘台面的两极之下。通过电脉冲使磁铁导磁，一直保持到另一个电脉冲将电磁卡盘关闭为止。这种特性可以保证电磁卡盘安全地工作。

　　工件采用磁性卡盘夹紧，有利于刀具接近工件5个以下的加工面，这对水平加工或深孔钻加工具有很大的优越性。当一个零件调试装卡后，就可以在机床的工作台上分度旋转，刀具则可以接近零件的全部4个侧面。夹具不会对工件的加工造成任何干扰。当需要加工余角时，可以很容易地在正弦板上安装一个电磁卡盘，而不再需要增加其他夹具。

　　Hasco Mold公司是一家世界性的模具及元件供货商。2007年初，为了提高生产效率和竞争能力，车间的工长 Thomas Fortner先生考虑采用一种24in×24in(1in=25.4mm，下同)的{yj}电磁卡盘和一种CAT 40型液压刀具夹紧装置，于是Hasco公司将{yj}电磁卡盘工件夹紧装置推广应用到它的深孔钻加工工艺之中。

　　这种组合式工件夹紧装置对深孔钻加工十分理想，因为液压刀具夹座可以均衡和xx地夹紧刀具的刀柄。磁性卡盘能够均衡地夹紧工件，而且刀具也易于接近工件的5个加工面，同时减少了工件的调试装卡次数。

　　检查所选用的{yj}电磁卡盘

　　Fortner先生对关于在磁性卡盘上的深孔钻加工提出了4个问题：(1)磁性卡盘的夹紧力是否能够固定零件，使其不会从磁性卡盘上被推开?(2)对切屑从深孔内的排出是否会产生什么问题?(3)磁性卡盘的磁场是否会对刀具产生向下的拉力或引起刀具漂移?(4)是否会引起刀具过早的磨损或断裂?

　　1.夹紧力

　　铣削加工的{yj}电磁卡盘在没有任何空气间隙的情况下，具有200lb/in2(1lb=0.454kg，1in2=6.45×10-4m2，下同)以上的夹紧力。磁铁的厚度越厚，磁性卡盘在空气间隙上的夹紧性能就越好。较薄的磁性卡盘只适用于平面钢材的磨削加工。因此，在4in2的磁极上可以产生800lb以上的夹紧力。然而，为了让磁性卡盘能够真正夹紧零件，必须配置数量相同的南北极性。磁性卡盘只有在磁极数量平衡的情况下，才能对工件产生{zd0}的夹紧力。

　　深孔钻加工将会产生与磁场平行的作用力。在与磁场垂直的方向上，如果磁性卡盘的夹紧能力为{bfb}，那么在与磁场平行的方向上，其夹紧能力只有约20%。在深孔钻加工过程中，不但有钻头产生的作用力，而且还有钻套所产生的附加力。因此，在磁性接触面为1ft2和夹紧力约为28000lb的零件上，只需要约6000lb的推力就可以使这个零件移动。

　　这点引起了Hasco公司的关注，因为其液压驱动的钻套，在刀具压力的共同作用下，可以对零件产生600lb以上的推动压力。经过一年多的试用，这个推力没有使任何零件产生移动的现象。

　　2.刀具没有发生漂移或偏转现象

　　在磁场平衡的情况下，磁通量的偏离和过量的切屑粘连不会影响机加工工艺。在2in2的磁极上，磁性卡盘表面上的磁场高度约为0.500in。Hasco公司一直在磁性卡盘表面0.125in的范围内进行深孔钻加工，没有发生过刀具漂移偏转或孔内的切屑粘连现象，也从来没有发生过刀具断裂的故障。

　　3.刀具的磨损较少

　　除了刀具可以自由地接近工件的各个加工面之外，磁性卡盘可对工件的整个底面产生均衡的夹紧力。普通的夹具只能产生单点接触力，使工件的中心受到振动和偏转的影响，而磁性卡盘夹紧装置可以安全地夹紧工件，减少工件的振动，从而减少刀具的磨损。

　　4.减少夹具的调式装卡和更换次数

　　从普通的夹具换成磁性卡盘，使工件的调试装卡时间减少了70%，装卡次数从4次减少到2次。采用磁性卡盘以后，首先将零件在工作台上定位，然后导通磁性卡盘的磁性。根据零件的大小和孔径的位置确定是否需要延伸磁极，为主轴提供适当的间隙。如果零件可以从全部4个侧面接近，那么操作员只需对零件做一次调试装卡，中间无需中断加工工艺和卸除夹具(图2)。如果车间选用需要从顶部频繁接近工件的刀具，那么{zh0}使用较高密度、较高功率的磁性卡盘。这类磁性卡盘的厚度要比正常的{yj}电磁卡盘更大，因为他们使用的是较厚的铝镍钴磁铁。

　　发挥机床的潜力

　　磁性卡盘的使用使Hasco公司能够将深孔钻床作为4轴卧式铣床使用。“除了用于深孔钻加工以外，在采用磁性卡盘以后，他们还充分地利用了该机床的铣削、钻削和攻丝等加工能力。”Fortner先生说。

　　今天的模具制造商需要尽可能利用一切优势，充分发挥现有机床的潜力。有时候，购置新机床往往不是最理想的答案，减少工件夹紧时间和刀具的调试装卡次数就足以体现出他们的优势，从而节约50%~70%的加工时间。