機械加工過程中的深孔加工方法分析

黑龍江省 鶴崗市斯達公司 王懷江

在機械加工中，深孔是指孔深與孔直徑之比L/D為5 ～ 10的孔。深孔加工屬于機械加工難點，其工藝復雜，一般采用半封閉式切削加工的形式，加工中的散熱、冷卻和排屑是需要重點解決的問題。

一、深孔加工的工序特點

1.要判斷切削過程是否正常。不能通過查看刀具的切削狀況，只能根據經驗產看儀表、聲音以及看切屑等外部的現象來進行判斷。

2.支撐和導向的重要性。由于深孔自身長徑較大，要求使用的鉆桿很細，因而在加工過程中容易出現振動和走偏的情況，需要使用支撐和導向，以保證深孔加工的精準性。

3.切削排屑較為困難。在深孔加工過程中，由于排屑空間有限，可能造成刀具的損壞，因此，要強制排屑。如果切屑熱太大，會對刀具和零件造成影響，要采取有效的冷卻方式。

二、深孔加工的具體方法

1.刀具的選擇。根據零件的自身的特性，從各方面綜合考慮選擇合適的刀具。為了避免出現工件脫落情況的發生，要選擇與螺紋胎具螺紋反向的右手刀具；盡量選擇刀具的形狀及切削槽形中切削力最小的，以減少對零件剛性的影響；刀尖的圓弧要適中，因為圓弧過大會產生顫紋，若圓弧過小，則刀尖容易損壞，影響了刀具的使用壽命；在刀桿的選擇上，要選擇內冷卻的形式，以保證加工的過程中可以使零件得到充分的冷卻。

2.內孔的測量。根據零件的各參數和精度，在表面粗糙程度的計算公式Ra=50f2/r基礎上，結合刀具手冊找到對應的切削參數，就可以得到對應的數值。在對零件加工的過程中，要時刻注意刀片的磨損程度，及時更換磨損刀片，減小對零件產生的不良影響，避免出現螺紋胎具與工件的“研死”。若采用內徑三爪千分尺對內孔進行測量，會存在更大的誤差，而且在測量的過程中還可能會使內孔產生劃痕。為解決這一問題，可以使用氣動測量儀進行測量，其測量精度能夠精準到0.001 mm，而且以氮氣為主要能源，一般不會對內孔造成影響，且精度很高。

3.內排屑鉆孔。在進行內排屑深鉆孔加工過程中，要保證零件的表面質量，就要提高刀具的進給量，使用切削液的壓力值要在2 ～ 6 MPa，深孔加工的過程中一般采用了復合油或者礦物油作為冷卻液，冷卻液用完之后還要經過磁性分離器凈化。由于在深孔加工的過程中排除切屑的路程比較長，所以就要利用冷卻液的流速給切屑提供動能，一般速度為8 ～ 10 m/s，加工的孔越大，冷卻液的流速就越大。使用的深孔鉆的切削量為v＝60 ～ 120 m/min，f＝0.03 ～ 0.25 mm/r，切削的液壓力為 0.49～ 2.9 MPa，流量大小為50 ～ 400 L/min。同時為了保證深孔加工的正常進行，冷卻液的溫度要控制在45 ～ 50℃。利用輸油器可以保證切削液進入到切削區，能夠在深孔加工的過程中使切削液發揮出相應的作用。所以采用了上述的排屑措施，能夠提高鉆孔的準確度。

三、深孔加工中注意的問題

1.冷卻方式及排屑問題。在切削方式上要選擇刀桿內冷卻與刀座外冷卻相結合的方式，使用的切削液要使用水溶劑極壓切削液，這樣更能保證冷卻的效果達到最佳效果。在進行外冷卻的過程中要將切削液與刀尖的部位一致，就能夠將刀尖與零件接觸的部位快速的冷卻，避免了在加工切削的過程中切削熱對零件產生的不良影響。由于深孔的長徑比較大，所以在進行鏜孔的過程中，在半精車、精車的每個加工環節都要暫停檢查，將切屑及時的清理干凈，避免切屑纏繞在刀桿上對零件產生劃痕，嚴重的可能使刀尖斷刃。

2.深孔加工中的誤差。將螺紋車胎旋入到機床中，然后利用扳手將其固定好，通過在百分表的測量下，使工件的徑向圓跳動與端面圓跳動不能超過0.002 mm，為了防止在加工的過程中刀具的切削力太大，切削不穩定的狀況，就要在沒加工十件就要用百分表測量一次，這樣就可以避免螺紋胎具產生位移，對加工的零件精度產生影響。同時還要保證在加工的外圓、端面槽時，要控制切削的速度、進給量不能太大，避免對端面槽和外圓上產生振紋；在加工內孔時，由于鏜孔道與內孔直徑距離很近，所以就要用百分表測量出道具的垂直位置；在精加工的過程中要排屑干凈，避免切屑對零件盒刀桿產生的影響，對深孔精加工的過程中要加工余量要控制在0.06 ～ 0.1 mm之間。在以上所有的加工環節中都要對切屑形狀、內孔表面粗糙度以及刀尖的使用情況進行及時的檢查，保證機床的所有設備處于正常的運行狀態，還要及時的更換刀片，確保零件加工的質量。

四、結論

隨著企業的快速發展，對加工材料的多樣化需求不斷增加，像高溫合金、不銹鋼以及鈦合金等難加工的材料被廣泛地應用于各行各業當中。在對這些材料加工的過程中，一定要分析出不同材料中存在的加工差異性。在目前大多數使用了數控車加工的方式，在深孔加工的過程中可以更加保證零件的加工精準性，同時也提高了工作效率。隨著機械加工技術的不斷發展，要不斷引進先進的設備，不斷提升零件的加工質量。