基于机械加工的深孔加工技术探析

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1、基于机械加工的深孔加工技术探析摘要：机械加工屮冇三分之一的加工是孔加工，而深孔加工则占孔加工的四成，所以深孔加工是一种重要的加工形式。同时深孔加工的工艺较为特殊，不能直接观察成孔的过程和内部状况，所以必须对其工艺进行合理选择与设计，文章对深孔加工技术进行分析，阐述关键工艺对加工过程的影响。关键词：机械加工；深孔加工；工艺路线；刀具1机械加工中深孔加工的特征分析机械加工中的深孔加工是针对孔深与直径之比(L/d^5)较大的孔进行钻孔加工，因为孔的深度大直径小，因此工艺特征也较其他普通孔有所差异，特征如下：1.1加工难度大：深孔

2、加工的过程多数都是在半封闭和全封闭的工况，不能直接观察刀具切削的过程和走刀的情况；深孔加工因为半径和孔深比例差异大，因此形成的金属屑不易排出，容易堵塞而影响加工；钻头长度大刚性也就低，容易出现抖动和偏孔的情况，且表面精度不易保证；散热也是影响加工的重要因素，相对封闭的孔内易导致温度升高而造成钻头磨损。1.2运动方式：在加工中工件与刀具的运行与进给方式有多种选择，如工件转动而刀具进给；工件固定而刀具旋转进给；工件与刀具按照相反的方向进行旋转并进行进给；工件旋转并进给而刀具静止，此方式很少应用。1.3深孔加工的排屑：在加工中应

3、用的排屑方式有两种，一种是外排屑，冷却液进入空心钻杆从切削区域将切屑带出，从加工零件的孔和钻杆外壁排除；一种是内排屑：冷却液从零件的孔和钻杆外壁进入，经过切削区域带岀切屑，从空心钻杆的孔中排除；两种方式中通常先考虑选择内排屑的方式，此类方式不会对孔壁形成二次摩擦，而影响加工表面质量，钻杆的刚性也高。2机械加工中深孔加工技术的分析2.1工艺路线的设计与选择机械加工中工艺路线是必要的指导思路，深孔加工也不例外，首先应综合考虑深孔加工方法和刀具的适应性，针对加工零件的特征选择相关工艺方法，同时还应考虑零件的材料性质，针对其特征再

4、精细设计工艺过程。其次，对加工过程进行段落划分，通常分为：粗加工、半精加工、精加工、光整加工，进行工艺设计，选择合适的技术措施，并以此提高加工效率和质量，如果质量要求和薄壁零件、工余量不大的则不需要分段。第三，工艺路线的设计，深孔加工的工艺路线应按照其结构特征和加工方法、设备因素等来设置，因为深孔刀具技术的发展，深孔加工已经进入了精密加工时代，集屮安排工序可以优化加工的过程，从而避免多次装夹而出现误差。最后，合理控制加工余量，深孔零件的加工余量与其他孔不同，余量应增加，不同刀具和刀具角度余量也不同，如单刃較刀比多刃较刀余量

5、大，偏角大的比偏角小的余量大等，所以在加工中必须按照相应的工艺和质量要求来设计余量。2.2深孔加工的刀具选择按照不同的深孔表面要求，选择适应的刀具也十分重要。在加工中常见的刀具冇：扁钻、麻花钻、外排屑深孔钻、内排屑深孔钻、喷吸钻、枪钻、复合丿J具等。具体应用情况如下：（1）扁钻：从结构上分为整体扁钻和装配扁钻，整体扁钻结构相对简单，生产与加工容易，对硬度高的铸件和锻件适用。装配式扁钻刀杆的刚性大，刀片则是高速钢或者合金，可实现快速更换，且可以打磨成各种形状，切削液容易导入，加工范围广，适用于自动化加工。（2）麻花钻：该丿J

6、具应用广泛，通常在粗加工阶段应用。（3）外排屑深孔钻：通常是单双刃深孔钻，原理是高压油进入到钻杆孔，经过腰孔进入到切削区域，迫使碎屑随着切削液从V型的导杷和工件壁之间排出。这种深孔钻刀面为0°,方便加工。没有横刃，钻尖与轴线形成一个角度，钻孔屮钻尖形成小圆锥，可以让切屑断裂，容易排出。切削部分形状对孔的公差、切屑成型、切削液压力、刀具寿命、偏离角度等都会对其成孔过程产生影响。（4）内排屑钻头：钻头和钻杆之间有螺纹连接，工作时高压切削液从钻杆外圆和工件壁之间注入，切削同时产生的切屑从钻杆的中心排出。（5）喷吸钻：主要是利用切

7、削液产生的喷射效应来排出切屑，通常该钻有内外两根管，其中三分之二的切削液从内外管的空隙和钻头前部流入到切削区域，起到导向和冷却、润滑的效果，并可以将切屑从孔内排出,另外的三分之一，切削液从内管后部喷射，产生快速的喷射流，形成一个低压区域由此与前端配合形成压差，起到一个喷吸效果，提高了钻削的效率。2.3定位选择深孔加工与其他成孔加工一样都需要保证定位基准，在实践屮锥面定位是常见的方式，主耍应用在回转体、中小直径孔、管坯镇孔等；也可釆用内锥面定位，是应用在中等直径的内排切削加工方式；而小孔直径的外排切削加工或枪钻加工则可以利用

8、外锥面定位。如果采用锥面定位必须注意对直线度和余量的保证，必须在钻孔、锂孔前的端面进行内外锥面的处理。对于大直径深孔则利用外圆进行定位。如果采用圆定位，应在外圆上加工安装面、定位面、找正面，并保证三者之间是同心圆，对于非回转体则应利用安装面作为定位基准。2.4冷却润滑的保证深孔加工中因为孔内在加工中相対