深孔加工解决方案之导向加工
2015-02-20上海松德数控刀具制造有限公司201614施勇川
■上海松德数控刀具制造有限公司 （201614） 施勇川
深孔加工解决方案之导向加工
■上海松德数控刀具制造有限公司 （201614） 施勇川
摘要：导向刀具根据不同的工件材质、不同的加工工况有各种各样的导向方案供选择使用。有以工件自身孔为导向孔加工的、有以增加辅助配套导向加工的。本文主要介绍在实际深孔加工时，几套导向刀具的应用及工艺方案。
1. 启动阀孔加工
大型柴油机项目中汽缸盖的导向刀具应用，客户机床加工中心，内冷，主轴：BT50。
启动阀孔如图1所示，此孔系加工难点：加工深度深、精度要求高，表面粗糙度值Ra=1.6μm，干涉面大，刀杆无法加粗，孔底锥面同心度要求、表面质量要求高，背面加工无法满足要求。孔径要求最小为f60mm、最大为f70mm，如果按常规标准刀杆f63mm+接杆，长径比达8倍，标准刀具显然无法加工。经过技术团队分析、研究、协商，最终确定加工方案：采用导向加工+非标定制组合刀杆来满足加工质量，同时兼顾加工效率。
刀具加工工艺路线：粗、半精加工D70mm大孔→以此孔为引导孔非标复合粗刀加工D49mm D60mmD68mm→精加工D70mm大孔→以此孔为引导孔非标复合精刀加工D68mmD70mm→以最深加工孔为引导孔非标锪刀加工30°斜面。图2所示为复合导向精加工刀具（D68mmD70mm孔）。
2. 喷油器孔加工
图3所示为喷油器孔工件局部剖视图。此孔系难点：加工深度深、孔底需要锪大斜面且过渡圆角为R6mm、切宽40mm、孔深502mm。切削面过宽、切削力较大，孔径最大为f83mm，最小为f48mm，刀具刀杆直径最大为f80mm，长径比在6倍以上，整体偏重。精度等级高为IT7级，f48mm斜面角度要求为90˚0-10′、表面粗糙度值Ra= 1 . 6μ m，圆跳动为0.04mm，最终确定加工方案：标准镗头+非标刀柄、非标导向刀具复合方案（斜面及过渡圆角采用非标硬质合金刀片一次成形）。
图1
图2
图3
刀具加工工艺路线：粗镗f80m m孔→复合
粗镗f83 H9m m+f82 H9m m孔→复合粗镗底部f82mm+f66mm异形孔（利用f80mm孔做导向）→复合精镗底部f82mm+R6mm异形孔（利用f48mm孔做导向）（见图4）→精镗f83H9mm孔→精镗f82H9mm孔→精镗f80mm孔→粗镗f48J7mm孔（利用f80mm孔做导向）→精镗f48J7mm孔（利用f80mm孔做导向）→导向精锪90°斜面。现场使用刀具如图5所示，已加工工件如图6所示。
3. 典型导向刀具应用
风电上一个典型导向刀具的应用，客户机床：加工中心，内冷，主轴为HSK A 100。
图7所示为客户工件图，要求为从f125mm端过孔进入，反镗f125.5mm孔。难点：刀具刀杆直径做至80mm，长径比过大，接近10倍，总长有700mm左右，重量较重。孔径偏大，反镗加工需要考虑换刀及效率。最终方案：导向+反镗头快换结构+双刃加工，达到客户要求。
刀具加工路线：粗精镗f125mm通孔，客户自备刀具，反镗f125.5mm孔，工件背面安装镗头（利用f125mm孔作为导向孔）。图8所示为刀具，图9所示为现场切削，图10所示为工件加工内孔状况。
图4
图5
图6
图7
图8
图9
图10
4. 结语
以上几套导向刀具，经过工程师现场调试都非常顺利的完成试加工，目前都已量产，得到客户的验收及肯定。导向刀具使得客户加工成本降低显著，使得这些深孔加工实现国产刀具化，在交货期等各方面都能够得到一个很好的体现。
收稿日期：（20150525）
