基于機械加工的深孔加工技術(shù)探討

呂昊楠

大連德邁仕精密科技股份有限公司 遼寧大連 116052

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，深孔加工在機械加工中的占比達到了40%，是機械加工的重要組成部分。尤其隨著現(xiàn)在對機械精度的要求越來越高，這種孔的加工技術(shù)也就越來越復(fù)雜。所以深孔加工技術(shù)的發(fā)展對整個機械行業(yè)的發(fā)展有著十分重要的作用，我們要根據(jù)深孔加工的特點，不斷分析優(yōu)化深孔加工的技術(shù)。

1 深孔加工技術(shù)的特點

所謂深孔一般是指長徑比≥5的孔，大部分都是細(xì)長孔，加工難度比普通孔的難度大很多，深孔加工就是對這些孔進行加工處理，而深孔加工有自己獨有的一些特點。

1.1 加工難度大

由于深孔的原因，加工的一個特點是半隱蔽的形式，操作人員在加工時無法觀測到孔內(nèi)的實時加工情況，只能依靠鉆頭的運動，以及切削的聲音作為大體的判斷和預(yù)測，這就給加工造成一定的難度。而且，在加工過程中，鉆頭和一部分鉆桿都是在深孔中作業(yè)，鉆頭切削零件會產(chǎn)生熱量，這些熱量不能及時散出來，就有可能使鉆桿受熱彎曲，從而導(dǎo)致加工出來的孔存在誤差，嚴(yán)重的使鉆桿受熱變形，有可能斷裂在深孔中[1]。

1.2 排屑困難

切削加工很重要的一點是切屑的排除，但在深孔加工中，切屑是在深孔中隨著鉆頭的運動排出孔外，一旦孔深度過長，排屑的難度就會增加，有可能會劃傷孔壁，尤其是采用外排泄方式時；嚴(yán)重的切屑會在孔內(nèi)產(chǎn)生堆積，使得鉆桿彎曲、偏心、抖動，造成深孔加工的精度降低，甚至零件報廢。

1.3 運動方式復(fù)雜多樣

機械加工中的深孔加工方式肯定是鉆頭與工件產(chǎn)生相對運動，從而進行的切削運動，在深孔加工中存在的運行方式有：（1）工件靜止不動，鉆頭旋轉(zhuǎn)并向工件方向作進給運動；（2）工件作旋轉(zhuǎn)運動，鉆頭作直線進給運動；（3）刀具不動，需加工的工件作旋轉(zhuǎn)運動并向刀具方向作進給運動。這三種方式都可以進行深孔加工，但要根據(jù)不同的工件要求進行不同的工藝方法的選擇，然后選擇不同的切削方式方法。

2 基于機械加工對深孔加工技術(shù)的分析研究

由于深孔加工所存在的技術(shù)難點和工藝復(fù)雜性，針對前面所提到的加工難度方面、排屑方面以及運動方式方法的難點，我們需要對機械加工中的深孔加工的技術(shù)作進一步的分析研究，找到合理的解決措施，從而提高我們的深孔加工的質(zhì)量和精度要求[2]。

2.1 深孔加工的工藝路線

任何加工都需要制定切實可行的工藝路線步驟，這既能合理有序的進行加工，又能提高加工的精度和效率，從而省時省力。在深孔加工中，我們首先要根據(jù)加工工件的特點以及加工要求，對深孔加工的工藝路線進行科學(xué)合理的設(shè)計。例如：對加工精度要求較高的工件，我們需要分步進行加工，首先是進行粗加工，然后進行半精加工，最后進行精加工，特別的還會進行精細(xì)加工以及光整加工。而且在加工過程中，一定要根據(jù)不同的工件材料和加工精度達到要求，充分考慮工件深孔加工的加工余量的選擇。另外，如果所需要的工件對加工精度要求不高，并且零件的切削性能較好的一般不需要進行分步加工，只需要在粗車階段加工滿足要求即可。所以在進行深孔加工的工藝路線的選擇制定時，要根據(jù)實際問題進行分析。

2.2 加工刀具的選擇

深孔加工的質(zhì)量對刀具的要求很高，必須根據(jù)加工要求選擇合適的刀具進行加工，否則有可能加工出來的工件精度不高，或者工件和刀具都有可能報廢。在實際的深孔加工中，刀具一般有以下幾種：（1）外排屑鉆頭，這種刀具切削時，產(chǎn)生的鐵屑從刀具與工件的向?qū)γ娴膶?dǎo)槽中排出來，而切削液從鉆頭、鉆桿的中間進去隨切屑在導(dǎo)槽中排出，達到清洗、降溫的效果[3]。（2）內(nèi)排屑鉆頭，這種鉆頭的工作原理與外排屑鉆頭的工作原理相反，它是在鉆桿中心排出切屑。（3）普通鉆頭——麻花鉆，這種鉆頭在粗加工的時候使用，或者在加工精度要求不高的情況下普遍使用。還有一些特殊的鉆頭，在特殊的情況下才會得到使用，例如加工孔徑小，深度大，孔的長度與孔的直徑比大于20，甚至一些孔的長徑比可以達到150，一般的鉆頭和設(shè)備是無法完成的，這就需要使用槍鉆和數(shù)控深孔鉆床配合使用才能完成。選擇使用什么鉆頭一般是根據(jù)材料、加工精度、切屑的形狀等綜合因素。

2.3 深孔加工的定位夾具的選擇

在深孔加工時，當(dāng)加工工藝路線制定好，刀具、機床選擇完畢之后一個關(guān)鍵的步驟就是工件裝夾，一般在回轉(zhuǎn)體零件上進行深孔加工時，所采用的夾具都是錐形夾具，進行錐面定位；而普通零件一般在安裝面上進行定位，保證定位的準(zhǔn)確性。而且現(xiàn)在的夾具形式也多種多樣，有可調(diào)夾具、組合夾具以及專用夾具，像一些形狀特殊的，并且需要大批量進行加工制造的工件，我們會制作其專用夾具來保證加工的精確。所以定位基準(zhǔn)的選擇和夾具的類型很重要，它直接關(guān)系到后續(xù)孔的加工質(zhì)量和精度。

2.4 切削液的選擇

深孔加工會產(chǎn)生大量的熱，我們必須采用強有力的降溫方法，否則這些熱散不出去會影響刀具的使用，會損傷刀具和工件。所以我們要選擇合適的切削液，切削液不僅有潤滑的作用，也有降溫，排屑的功能，另外，切削液還有降低加工噪聲的作用。一般的切削液主要有水、乳化液和一些油性液體等等。我們根據(jù)加工的需要選擇不同的切削液。

3 結(jié)語

綜上所述，在機械加工中，深孔加工是屬于比較難的一項加工技術(shù)，工藝復(fù)雜、加工難度高、排屑也相對困難，所以我們在進行深孔加工時，一定要全面考慮工件的加工要求，工件材料的性質(zhì)，選擇合適的機床、刀具、切削液以及加工工藝路線。保證我們的加工精度，不斷創(chuàng)新、不斷研究更加適合的加工方法，從而促進深孔加工的技術(shù)發(fā)展。