試析機(jī)械加工的深孔加工技術(shù)

趙新樂

摘 要：深孔加工是機(jī)械加工的重要內(nèi)容，難度大、工藝復(fù)雜、質(zhì)量要求高。為促進(jìn)加工效果提升，必須根據(jù)實(shí)際工作需要，做好設(shè)備選擇工作、設(shè)計(jì)合適的工藝路線、做好設(shè)備定位工作，重視冷卻潤(rùn)滑選擇、切屑處理。通過加強(qiáng)每個(gè)加工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，保證深孔加工效果，促進(jìn)機(jī)械加工質(zhì)量提高。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；深孔加工技術(shù)；刀具選擇；冷卻潤(rùn)滑

1 引言

在機(jī)械加工中，深孔一般是指長(zhǎng)徑L/D≥（5—10）的孔，事實(shí)上有些孔的深度更大，這是機(jī)械加工中的難點(diǎn)內(nèi)容。然而通常在機(jī)械加工過程中，深孔加工約占加工總量的40%，因此，采取有效的技術(shù)措施，加強(qiáng)深孔質(zhì)量控制是十分重要的一項(xiàng)工作。下面將探討分析深孔加工的特征，并提出相應(yīng)的加工技術(shù)策略，希望能夠?yàn)閷?shí)際工作提供指導(dǎo)。

2 機(jī)械加工的深孔加工特征

2.1 難度大

深孔加工多數(shù)在半封閉和全封閉狀態(tài)下進(jìn)行，增加了加工難度，不方便觀察刀具切削過程和走刀情況，給機(jī)械加工帶來較大困難。同時(shí)半徑和孔深比例差異大，金屬屑不容易排出，容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，影響機(jī)械加工順利進(jìn)行。加工鉆頭長(zhǎng)度較大，從而導(dǎo)致剛性往往會(huì)降低，如果忽視質(zhì)量控制，容易出現(xiàn)抖動(dòng)和偏孔現(xiàn)象。另外還難以保障機(jī)械表面加工精度，給質(zhì)量控制帶來困難。

2.2 工藝復(fù)雜

深孔加工過程復(fù)雜，給質(zhì)量控制帶來較多不便，刀具運(yùn)行、進(jìn)給方式是加工中質(zhì)量控制的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，工藝比較復(fù)雜，給質(zhì)量控制帶來不便。另外深孔加工碎屑排放也是比較困難的工作，如果方式選擇不當(dāng)，會(huì)影響機(jī)械加工順利進(jìn)行。

2.3 質(zhì)量要求高

深孔加工是整個(gè)機(jī)械加工的重要組成部分，如果質(zhì)量控制不到位，會(huì)影響整個(gè)機(jī)械加工效果。因而開展機(jī)械加工時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，確保深孔加工效果，促進(jìn)整個(gè)機(jī)械加工質(zhì)量提高，更好滿足實(shí)際工作需要。

3 機(jī)械加工的深孔加工技術(shù)

3.1 設(shè)備選擇和準(zhǔn)備

為確保深孔加工效果，首先應(yīng)該做好設(shè)備選擇工作，為提高加工效果創(chuàng)造良好條件。深孔加工采用的是專業(yè)機(jī)械設(shè)備，最重要的是機(jī)床選擇，包括主軸箱、進(jìn)給箱、刀具夾裝設(shè)備、機(jī)床主體、中心架、輔助設(shè)備等，這些設(shè)備各自發(fā)揮不同作用，滿足機(jī)械加工需要，為促進(jìn)加工順利完成創(chuàng)造良好條件。也只有做好這些設(shè)備的選擇，才能促進(jìn)加工工藝效果提升。選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)備之后，做好安裝和就位工作，并加強(qiáng)工作人員培訓(xùn)，讓他們熟悉各項(xiàng)流程和工藝操作，為進(jìn)行深孔加工創(chuàng)造良好條件。

3.2 工藝路線選擇與設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)和適當(dāng)選擇工藝路線，為深孔加工準(zhǔn)備良好條件，這對(duì)提高加工效果具有重要意義。工藝路線選擇時(shí)，要綜合考慮深孔加工方法、刀具適應(yīng)性、零部件特征、材料性質(zhì)等內(nèi)容，促進(jìn)工藝路線更好指導(dǎo)加工具體工作。一般將整個(gè)深孔加工分為粗加工、半粗加工、精加工、光整加工等不同階段，工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇合適的技術(shù)措施，促進(jìn)加工效率和加工質(zhì)量提升。工藝路線設(shè)計(jì)時(shí)還要綜合考慮機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征、加工方法、設(shè)備因素等，以優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，減少加工誤差，保證加工質(zhì)量。另外還要合理控制加工余量，根據(jù)工藝和質(zhì)量要求，合理設(shè)計(jì)余量，從而推動(dòng)深孔加工順利完成。

3.3 深孔加工刀具選擇

刀具選擇是十分重要的內(nèi)容，對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。常見加工刀具多種多樣，包括扁鉆、麻花鉆、排屑深孔鉆、噴吸鉆、槍鉆、復(fù)合刀具等。深孔加工時(shí)，應(yīng)該結(jié)合具體工作需要合理選擇相應(yīng)的加工刀具，并做好刀具安裝、調(diào)試工作，確保刀具能很好適應(yīng)深孔加工實(shí)際工作的需要，為加工順利進(jìn)行和深孔加工質(zhì)量提高奠定基礎(chǔ)。

3.4 深孔加工定位

與其它機(jī)械加工一樣，深孔加工也要確保基準(zhǔn)定位準(zhǔn)確，滿足加工需要。其中錐面定位是最為常見的方式，在回轉(zhuǎn)體、中小直徑孔、管坯鏜孔中得到較為廣泛的應(yīng)用。還可以采用內(nèi)錐面定位方式，在中等直徑的內(nèi)排切削加工中可以適用。需要注意的是，進(jìn)行錐面定位時(shí)，要注意保證直線度和余量，在鉆孔、鏜孔前的端面處理內(nèi)外錐面。大直徑深孔利用圓定位，采用圓定位方式時(shí)，要在外圓上加工安裝面、定位面、找正面，確保三者是同心圓，從而保證深孔定位準(zhǔn)確，為提高加工質(zhì)量創(chuàng)造良好條件。

3.5 冷卻潤(rùn)滑選擇

深孔加工在孔內(nèi)進(jìn)行，內(nèi)部環(huán)境比較密閉，溫度容易出現(xiàn)急劇上升情況，給整個(gè)加工帶來不利影響。因而在整個(gè)加工過程中，必須重視采取有效措施進(jìn)行降溫處理，合理選擇冷卻液、潤(rùn)滑液，以起到更好的冷卻和潤(rùn)滑效果，為加工順利進(jìn)行和提高加工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。深孔加工中應(yīng)該合理配合冷卻液和潤(rùn)滑液，更好發(fā)揮它們的降溫、沖刷、減震、消音等作用，以保證加工質(zhì)量，延長(zhǎng)刀具使用壽命。深孔加工中會(huì)出現(xiàn)較大的抗力、阻力、摩擦力，容易導(dǎo)致熱量和溫度升高。而應(yīng)對(duì)這些問題的重要方法是合理選擇冷卻液和潤(rùn)滑液。以降低摩擦力，不僅能夠減小機(jī)械加工的功率消耗，也可以起到節(jié)能效果。為加工順利進(jìn)行，提高深孔加工效果奠定基礎(chǔ)。

3.6 切屑處理

由于加工環(huán)境比較封閉，空間受限，因而切削排出是一件相當(dāng)比較困難的工作。深孔排屑集中在切屑處理上，不同材料會(huì)形成不同特征的切屑，形狀、寬窄、彎曲程度、尺寸等都會(huì)影響排屑。為此，深孔成孔工藝中必須考慮冷卻與排屑兩個(gè)系統(tǒng)。例如，內(nèi)排屑深孔鉆工藝能加工6—80mm深孔，鉆進(jìn)中切屑在鉆桿內(nèi)實(shí)行排屑，不會(huì)在孔壁和刀具間發(fā)生摩擦，有利于提高加工面精度和質(zhì)量?？傊?，該方式不僅有利于切削順利排出，同時(shí)能保持鉆桿的穩(wěn)定，起到冷卻、潤(rùn)滑效果，確保深孔加工效果。但需要獨(dú)立設(shè)置內(nèi)排屑供液系統(tǒng)，會(huì)增加造價(jià)。

4 結(jié)束語

綜上所述，深孔加工是整個(gè)機(jī)械加工的一項(xiàng)重要內(nèi)容，具有自身顯著特點(diǎn)，也是加工的難點(diǎn)。為促進(jìn)機(jī)械加工順利進(jìn)行，采用深孔加工技術(shù)進(jìn)行加工時(shí)，要做好設(shè)備選擇工作，嚴(yán)格按照流程和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，加強(qiáng)每個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制。從而確保深孔加工效果，提高整個(gè)機(jī)械加工質(zhì)量。

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