机械加工过程中的深孔加工方法分析

黑龙江省 鹤岗市斯达公司 王怀江

在机械加工中，深孔是指孔深与孔直径之比L/D为5 ～ 10的孔。深孔加工属于机械加工难点，其工艺复杂，一般采用半封闭式切削加工的形式，加工中的散热、冷却和排屑是需要重点解决的问题。

一、深孔加工的工序特点

1.要判断切削过程是否正常。不能通过查看刀具的切削状况，只能根据经验产看仪表、声音以及看切屑等外部的现象来进行判断。

2.支撑和导向的重要性。由于深孔自身长径较大，要求使用的钻杆很细，因而在加工过程中容易出现振动和走偏的情况，需要使用支撑和导向，以保证深孔加工的精准性。

3.切削排屑较为困难。在深孔加工过程中，由于排屑空间有限，可能造成刀具的损坏，因此，要强制排屑。如果切屑热太大，会对刀具和零件造成影响，要采取有效的冷却方式。

二、深孔加工的具体方法

1.刀具的选择。根据零件的自身的特性，从各方面综合考虑选择合适的刀具。为了避免出现工件脱落情况的发生，要选择与螺纹胎具螺纹反向的右手刀具；尽量选择刀具的形状及切削槽形中切削力最小的，以减少对零件刚性的影响；刀尖的圆弧要适中，因为圆弧过大会产生颤纹，若圆弧过小，则刀尖容易损坏，影响了刀具的使用寿命；在刀杆的选择上，要选择内冷却的形式，以保证加工的过程中可以使零件得到充分的冷却。

2.内孔的测量。根据零件的各参数和精度，在表面粗糙程度的计算公式Ra=50f²/r基础上，结合刀具手册找到对应的切削参数，就可以得到对应的数值。在对零件加工的过程中，要时刻注意刀片的磨损程度，及时更换磨损刀片，减小对零件产生的不良影响，避免出现螺纹胎具与工件的“研死”。若采用内径三爪千分尺对内孔进行测量，会存在更大的误差，而且在测量的过程中还可能会使内孔产生划痕。为解决这一问题，可以使用气动测量仪进行测量，其测量精度能够精准到0.001 mm，而且以氮气为主要能源，一般不会对内孔造成影响，且精度很高。

3.内排屑钻孔。在进行内排屑深钻孔加工过程中，要保证零件的表面质量，就要提高刀具的进给量，使用切削液的压力值要在2 ～ 6 MPa，深孔加工的过程中一般采用了复合油或者矿物油作为冷却液，冷却液用完之后还要经过磁性分离器净化。由于在深孔加工的过程中排除切屑的路程比较长，所以就要利用冷却液的流速给切屑提供动能，一般速度为8 ～ 10 m/s，加工的孔越大，冷却液的流速就越大。使用的深孔钻的切削量为v＝60 ～ 120 m/min，f＝0.03 ～ 0.25 mm/r，切削的液压力为 0.49～ 2.9 MPa，流量大小为50 ～ 400 L/min。同时为了保证深孔加工的正常进行，冷却液的温度要控制在45 ～ 50℃。利用输油器可以保证切削液进入到切削区，能够在深孔加工的过程中使切削液发挥出相应的作用。所以采用了上述的排屑措施，能够提高钻孔的准确度。

三、深孔加工中注意的问题

1.冷却方式及排屑问题。在切削方式上要选择刀杆内冷却与刀座外冷却相结合的方式，使用的切削液要使用水溶剂极压切削液，这样更能保证冷却的效果达到最佳效果。在进行外冷却的过程中要将切削液与刀尖的部位一致，就能够将刀尖与零件接触的部位快速的冷却，避免了在加工切削的过程中切削热对零件产生的不良影响。由于深孔的长径比较大，所以在进行镗孔的过程中，在半精车、精车的每个加工环节都要暂停检查，将切屑及时的清理干净，避免切屑缠绕在刀杆上对零件产生划痕，严重的可能使刀尖断刃。

2.深孔加工中的误差。将螺纹车胎旋入到机床中，然后利用扳手将其固定好，通过在百分表的测量下，使工件的径向圆跳动与端面圆跳动不能超过0.002 mm，为了防止在加工的过程中刀具的切削力太大，切削不稳定的状况，就要在没加工十件就要用百分表测量一次，这样就可以避免螺纹胎具产生位移，对加工的零件精度产生影响。同时还要保证在加工的外圆、端面槽时，要控制切削的速度、进给量不能太大，避免对端面槽和外圆上产生振纹；在加工内孔时，由于镗孔道与内孔直径距离很近，所以就要用百分表测量出道具的垂直位置；在精加工的过程中要排屑干净，避免切屑对零件盒刀杆产生的影响，对深孔精加工的过程中要加工余量要控制在0.06 ～ 0.1 mm之间。在以上所有的加工环节中都要对切屑形状、内孔表面粗糙度以及刀尖的使用情况进行及时的检查，保证机床的所有设备处于正常的运行状态，还要及时的更换刀片，确保零件加工的质量。

四、结论

随着企业的快速发展，对加工材料的多样化需求不断增加，像高温合金、不锈钢以及钛合金等难加工的材料被广泛地应用于各行各业当中。在对这些材料加工的过程中，一定要分析出不同材料中存在的加工差异性。在目前大多数使用了数控车加工的方式，在深孔加工的过程中可以更加保证零件的加工精准性，同时也提高了工作效率。随着机械加工技术的不断发展，要不断引进先进的设备，不断提升零件的加工质量。