降低断续深长孔的加工难度的关键技术研究

毕俊召 邹红亮

摘 要 深孔、深小孔的加工难度较大属于特种加工领域，而断续深长孔的加工不仅需要使用特种加工方法，更需要其他辅助手段，本文将根据作者的经验提出降低断续深长孔加工难度的技术思路。

关键词 孔加工;断续深长孔加工;特种加工;降低加工难度

前言

孔加工属于机械加工领域较复杂的工艺，原因是在实体材料内部加工型腔，材料去除量很大，排屑散热困难，摩擦力大，对刀具的磨损与热效应突出，钻头易跑偏折断，因此孔加工的精度相对于轴较难控制[1-2]。断续深长孔的加工不仅需要特种加工方法，更需要其他辅助手段方可实现[3]。

1断续深长孔加工的技术分析

深孔是指孔的长度与孔的直径比大于10的孔，深长孔是指孔的长度与孔的直径比大于25的孔，如油缸孔、轴的轴向油孔，液压阀孔及发动机连杆的油孔等。然而在机械加工中，还有比深长孔加工难度更大的断续深长孔的加工需求，即孔的长度与孔的直径比大于25且孔并不是连续的整体，而是开环断续的结构。这些断续深长孔的加工精度、同轴度公差、表面质量要求较高而且被加工材料的切削性能往往较差，例如图1所示的发动机连杆深油孔、图2所示的液压元件的深油孔。

由于孔是不连续的，深孔钻头（枪钻）的切削也是不连续的，切削力不恒定，且在圆弧面入刀时容易出现打滑现象，导致钻头偏离正确位置，造成废品，因此断续深长孔的加工工艺是企业生产加工的难题。

2断续深长孔加工的难度分析

一般而言，深长孔是作为油道、管道、气孔的通道，用于零件局部的供油润滑、气体排除污物等，因此必须保证同轴度公差，防止供油通气后出现漏油漏气现象。断续深长孔具有同轴度公差要求，因此加工精度要求较高。断续深长孔的加工是无法一气呵成的，因为当钻头钻透实体部分进入断续部分时，钻头的受力急剧变化：处于实体的部分受孔壁约束受挤压与摩擦，其余部分处于非实体部分，相当于在空气中空转，不受任何约束，因此整个钻头的受力是非均匀的，造成钻头自身中心线的直线度出现较大偏差;当钻头继续进给，处于空转部分再一次入刀加工实体部分开始第二次加工状态时，由于前一刻钻头中心线直线度出现误差，所以断续深长孔的轴心线必然出现较大偏差，而且枪钻出现折断崩刃的可能性较大。因此，断续深长孔的加工难度很大，是深长孔加工领域中需要攻克的难题。

3降低加工难度的关键技术探索

目前，国内生产企业针对此类具有同轴度要求的断续深长孔的加工方法主要是：改变锻造模具，将整个毛坯做成连续实体。这就需要增加镗孔工序，加工效率降低，加工成本增加。铣削工件平面时，必须以孔作为基准、安装胀套、进行定位，但此种实体毛坯无法安装胀套，因此铣削的工艺变得十分复杂，大大增加了加工难度。

因此，需要研究一种新的加工方法，以消除已有加工方法的弊端、提高加工效率和加工質量、减少废品率，从而解决生产中的难题。解决思路：断续深长孔无法直接使用枪钻加工，可改变传统思维方式，将毛坯制成断续的，然后将断续的空心部分加入实体材料进行填补，工艺改进后可节省原料、降低工时、降低加工难度。

4结束语

本文详细分析了断续深长孔加工工艺的过程、受力以及加工困难的原因，分析了目前解决该技术难题的国内外方法，根据启发和自己的经验提出了工艺改进思路。

参考文献

[1] D.Biermann，M.Kersting，N. Kessler.Process adapted structure optimization of deep hole drilling tools[J].CIRP Annals - Manufacturing Technology，2009（1）：12.

[2]  蒋超猛，张弓，王映品，等.深孔加工技术的研究综述及发展趋势[J].机床与液压，2015（11） ：173-174.

[3]  C.H.Gao，K.Cheng，D.Kirkwood.The investigation on the machining process of BTA deep hole drilling[J].Journal of Materials Processing Tech，2000（1）：222-227.