深孔钻导向套参数分析及间隙确定

赵 东 赵 玉 刘卫东

（1.中原特钢股份有限公司，河南 济源 459008；2.河南省知识产权事务中心，河南 郑州 450003）

深孔钻导向套参数分析及间隙确定

赵 东1赵 玉1刘卫东2

（1.中原特钢股份有限公司，河南 济源 459008；2.河南省知识产权事务中心，河南 郑州 450003）

本文主要通过对导向套参数进行分析研究，确定引孔钻与导向套最大间隙和允许磨损极限值，从而有效减小出口偏超差。

引孔钻；导向套参数；导向套磨损极限

1 问题的提出及分析研究的目的

在深孔加工中，大部分的废品是由于出口偏超差造成的。然而出口偏是由许多因素综合作用造成的，不能靠解决某一方面的问题而使出口偏得到控制。在这种情况下，应该抓主要的矛盾，从而使问题逐步地得到解决。根据工作实践，认为引孔过程在钻深孔出口偏问题中起着决定作用，而导向套与引孔钻之间的间隙变化是影响引孔正确的主要因素[1]。因此应该对引孔钻的导向套参数进行分析研究。

工艺要求我们在钻孔前用引孔钻钻出一个孔径符合要求，孔轴线与零件轴线一致的孔。然后深孔钻头以这个孔为导向，进行钻孔。这是保证出口偏超差小的必要条件。因为引孔钻工作的正确性，是靠装在授油器内的导向套来保证的。所以如果导向套参数不合适，导致引孔钻轴线偏移或偏斜，使引孔这一重要步骤达不到工艺要求。通过对导向套参数进行分析研究，确定引孔钻与导向套最大间隙和允许磨损极限值，从而有效减小出口偏超差。

2 引孔钻用导向套参数的表达式

引孔钻在导向套中由于存在间隙，并且受工艺系统及设备刚性的影响，钻削过程中，在切削力的作用下，钻头的轴线将产生偏移或偏斜。这是由于引孔钻本身刃磨时两刃不可能绝对对称，使钻削过程中所产生的径向分力不可能全部抵消；工件端面歪斜都会使钻头在导向套中倾斜，如图1所示，这个偏斜量导致引出的孔径尺寸变大，使引孔达不到工艺要求。

图1

如图1所示可以得出下列关系式：△Z=（L+h+H/2）tga （1）

式中：△Z—引孔深度为L时的引孔倾斜量；L—引孔深度；h—导向套与工件距离；H—导向套有效长度；a—引孔钻倾斜角。

3 对导向套参数表达式的分析

从（2）式可以看出，为了减少△Z，除了减少钻头与导向套的配合间隙外，还应缩短导向套与工件的距离；引孔深度在满足深孔钻导向的情况下尽量缩短，这样在引孔钻头长度不增加的情况下，增加了导向的有效长度；增加引孔钻长度。

由（3）式可知，如果增加H长度，减少引孔深度L；缩短导向套与工件的距离h，就可以增加导向套的磨损极限，延长其寿命。

4 导向套参数表达式的应用举例

4.1 钻Φ71.4mm，长度9 600mm深孔时的导向套参数的调整

4.1.1 引孔深度由原来要求80mm减少到40～60mm。

4.1.2 导向套尽可能接近工件。

4.1.3 增加引孔钻头导向部分长度。

4.2 导向套磨损极限值的确定

即引孔钻与导向套最大间隙为0.38mm。

又已知导向套尺寸为：Φ72+0.05+0.02，则引孔钻与导向套已有的最大间隙为：（孔上偏差-轴下偏差）即：0.05-（-0.046）=0.096（mm）

而控制引孔直径不超差时的最大间隙计算值为0.38mm，则导向套的最大磨损量应为：0.38-0.096=0.284（mm）。

所以，导向套直径尺寸增加至Φ72+0.05+0.0284=φ72.0784 mm时，将不能保证引孔直径≤Φ73mm。

5 结语

5.1 文中所述及计算举例，仅是导向套间隙△p对引孔钻偏斜量△Z的单一影响因素而造成深孔加工中的出口偏。实际工作中还存在着许多因素会影响导向套的磨损极限值，如导向套外径配合间隙的变化，机床拖板镶条的松紧等，应根据实际情况对其数值进行修正。

5.2 为保证磨损间隙，应将机床的精度控制在一定的变化范围内。

[1]王世清.深孔加工技术[M].西安:西北工业大学出版社，2003，193-194.

TG52

A

1671-0037（2014）06-91-1.2

赵东（1971.1-），男，本科，工程师，研究方向：机械制造。

刘卫东（1968.3-），男，本科，高级工程师，研究方向：机械制造。