微孔加工的在线监控

　　内燃机燃油喷嘴所承受的压力高达2000BAR，因此对其加工精度提出了极高要求，其中包括机床的制造精度以及对刀具在加工中的状态进行有效而可靠的监控。

　　位于德国BAMBERG的罗伯特－博世公司（ROBERTBOSCH）在20世纪发明了燃油喷射泵，无论采用何种增压系统（如泵／喷油嘴或柴油机进气喷油系统），燃油都必须经压缩后进入喷管体。喷管体内有一微孔，当各汽缸的工作状态处于压缩行程时，这些微孔将通过喷嘴针阀被开启或关闭，喷嘴针阀与喷管体之间的间隙公差仅为几个微米。

　　工件经过钻削加工后还需要进行磨削，为了避免磨削细长工件时产生弹性弯曲变形，磨削加工过程不宜过长，这就要求工件在初加工后，公差就基本达到设计要求，最后只需进行磨光处理。

　　博世公司在加工喷管体时，工件在磨削加工之前就在MIKRON圆盘式节拍自动机床上用钻头和铰刀对孔进行了初加工。MIKRON机床（尤其是瑞士式加工机床）为众多精密机床制造商和用户所熟知。在精密制造行业中，除了加工机床的精度极高以外，所使用的刀具同样具有制造精度高且几何尺寸极小的特点。

　　多年来，MIKRON机床一直采用由HüRTH公司提供的NORDMAN刀具监控器。该设备是迄今为止人们找到的一种可对难以检测部位实施监控（如对直径小于0.1MM微小孔加工过程的监控）的有效工具。这里，为了实现对工件和刀具在加工过程中所产生声波的测量，是将冷却润滑介质的射流束作为声波的传导体，由液体传声检波器予以接收。而在测量有功功率时，则可根据主轴的驱动情况，通过信号总线进行数字测量，或在刀具监控器上进行三相模拟测量。

　　博世公司主要通过测量加工机床的有功功率来对其进行监控，其原因是，在靠近加工刀具的位置排列安装了冷却润滑介质喷嘴，在狭小的空间内难以再安装用于刀具监控的其它机械探头。

　　测得的机床刀具轴的有功功率曲线通常由线性的上极限和下极限（即包络曲线）的形式给出。下极限一般总是位于锋利刀具测量曲线的下方，而上极限始终在不锋利刀具测量曲线的上方。在博世公司，人们希望测量曲线始终处于一个较窄的、均匀的区间内。然而，这并不仅仅取决于刀具是否锋利，在切削加工过程中，刀具出现一些极微小的破损，或其他一些突变因素，都会引起测量曲线发生变化。由于包络曲线的上、下极限之间有一定的宽度要求，这就需要对测量曲线中因刀具磨损而发生变化的部分予以补偿。这种补偿值是通过对8个以上工件进行加工时获得的测量曲线取平均值计算得出。此后，工件的测量曲线将用补偿后的包络曲线加以评判。在切削过程中，刀具会不断磨损，因此需要随时对包络曲线进行补偿，以与刀具的磨损相适应，故通常将这种曲线称为“滑移曲线”。

　　MIKRON圆盘式节拍自动机床的操作工OTTOHALAMA这样描述喷管体的制造过程：通常，除监控钻头破损外，我们还可以通过NORDMAN系统将预加工量控制在0.02MM以内，同时还能检测出钻头的磨损是否均匀。当测量刚开始时，如测量值的分布明显呈分散状态，则意味着钻头磨损加大，机床刀具轴的轴承存在缺陷。如测量曲线数值的分散度过大，也会导致包络曲线上、下极限值发生波动。