这是夹具侠（jiajoin）发布的第 1284 篇技术文章

技术进步带来的一大优势就是加工集成化，现在我们甚至可以看到在复合机床上能一次装夹完成车削、铣削、滚齿加工全部流程，另外一些加工技巧的发现也催生了不少新颖的工具，比如特殊刀柄配合钻头，能直接钻方孔出来……具体细节可通过如下视频了解：

Part.1 车削、铣削、滚齿加工一次装夹

加工如下图所示的齿轮，主要工序包括车削、铣削、滚齿。如果按照传统的加工工艺，需要多次装夹，在不同的机床上完成不同的工序。而如今在卧式加工中心上，一次装夹即可完成所有加工工序。

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▲一次装夹的复合加工

部分加工流程分析

首先进行的是车削加工：

直接利用主轴的角度进行切换，不必更换设备而进行下一工序的加工：

在同一台机床上进行滚齿加工，以往滚齿程序往往需要专门的齿轮加工设备来进行，而现在已经可以与其他工序融为一体。

Part.2 钻头加工方孔的技巧

之前见过国外的钻头可以加工出方孔，一直不明白是什么原理。不过现在知道了，原来是固定宽度的曲线能够钻出方孔，所以莱洛（reuleaux triangle）三角形形状的钻头可钻出四角为圆弧的正方形的孔。

什么是莱洛三角形

勒洛三角形（reuleaux triangle）是一个宽度相同的凸形平面形状，不管曲线的方向如何。最简单易懂的勒洛多边形，一个定宽曲线。其作法为先画正三角形，然后分别以三个顶点为圆心，边长长为半径画弧所得到的三角形。

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▲勒洛三角形的原理

下图是此类三角形旋转的一个例子，因为这个特点，该类三角形可用于做运输的轮子，搬东西稳定（但由于制作技术要求高，边角不耐磨等原因不常用）。

另外生活中车轮都是圆形的而没有这种三角形的，还有一个原因是：圆形几何中心的稳定性，圆的中轴（过圆心的轴）在圆转动的时候是保持高度不变的，始终是地面往上半径的高度。但是上面的莱洛三角形，它的几何中心是不稳定的，随着图形的转动上下跳动，这样是不适合做车轮的。

以钻头的方式加工方孔的刀柄

以基于钻头的切削方式加工四方孔的刀柄“ICC刀柄”。刀柄可安装在铣床及加工中心等普通机床上。

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▲钻头加工方孔

使用ICC刀柄加工的四方孔，ICC刀柄上安装断面为三角形的工具后进行切削。三角形的各顶点为刀具，其中1个顶点的刀具总是沿着四方孔的周边部分旋转。其他2个顶点虽不经过四方孔的边角部分，但会经过角以外的各个边。

这里使用的专用刀具备有3枚刀片，也就是说，三角形工具在旋转的同时，其旋转轴总是在不停地变化。这种动作就是依靠ICC刀柄实现的。在把机床主轴的动作传递为刀具的旋转运动的同时，实现了与凸轮机构的旋转联动的旋转轴变化。

利用此刀柄进行加工的优势是，不同于放电加工等，可与其他部分的切削加工一样在机床上进行。作为实现四方孔等方孔的方法，还可采用插削加工及拉削加工等，但这两种方式均需要预留孔，拉削加工时还仅限于镀通孔。利用此刀柄进行的加工基本上是钻头加工，因此即使没有预留孔也可加工，也不仅限于镀通孔。

以上一次装夹加工的方法，以及以钻头形式加工方孔的技巧你都看懂了吗，欢迎在留言区留言，和大家讨论下，这两种加工方式的优缺点、或者对这种应用形式的看法。

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