普通車床加工細長孔的工藝分析

(重慶工業職業技術學院機械工程學院 重慶 401120)

普通車床加工細長孔的工藝分析

張新亮

(重慶工業職業技術學院機械工程學院重慶401120)

細長孔加工中，普通車床的使用頻率比較高，對細長孔的加工有著十分重要的影響。大量的實踐研究證明，在用普通車床加工細長孔的時候，關鍵技術點在鉆具與夾具的選擇和使用，合理的鉆具與夾具選擇和使用，能夠極大地提升普通車床加工細長孔的效率。本文中，筆者結合當前的車床加工的實際情況，對普通車床加工細長孔的工藝進行了詳細的分析，形成了對普通車床加工細長孔的全面認識，希望可以為相關研究提供一定的參考依據。

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一、引言

細長孔的鉆削加工在機械加工過程中一直是一件難度比較大的工作，在對細長孔進行加工的時候，特別是對批量細長孔進行加工的時候，通常都需要使用到專用工具。但是，在實際的加工過程中，會因為專用設備的限制，并且一些細長孔的加工對精度的要求并不是非常高，如果能夠實現普通車床的加工，將會對專用設備缺乏或者小批量生產有著十分重要的意義。所以，本文針對普通車床加工細長孔的工藝分析，是有必要的，也是非常具有實際價值和意義的。

二、在普通車床上進行細長孔加工工藝分析

使用普通車床對細長孔加工，對于細長孔有一定的要求，細長孔通常是超深孔加工的范疇，加工制作起來的難度比較大，就算是在專用的深鉆孔床上使用外排屑深鉆孔進行加工也具有比較高的難度。由此可見，在普通車床上對細長孔進行加工，也會存在一定的難度。也就說，普通車床加工細長孔的最大特點之一便是難度加大。具體可以從以下幾個方面來看。

第一，對于工件的定位方面。工件裝夾與鉆孔加工的精度有一定的關聯性。細長孔加工的時候，有可能會出現偏鉆，究其原因主要有二：一是加工軸向作用力的大小以及鉆具的剛性，二是工件的裝夾定位。對于工件裝夾定位精確性的提升，需要做好專用夾具的選擇工作，在選擇的時候應當結合加工設備以及工藝制作方法進行選擇。第二，長桿切削鉆具的選擇。在對細長孔進行加工的時候，長桿鉆具的使用非常重要。需要注意的是，就當前市場的實際情況，要想購置到合適的長桿細長孔鉆具難度非常大，這就需要根據實際情況，自行設計出符合標準要求的長桿鉆具。第三，排屑以及冷卻的處理。普通車床加工細長孔的時候，必須要及時對切削的部位進行冷卻處理，同時還要把切削產生的切屑及時清理干凈，防止切屑過多出現阻塞的情況，也能夠在一定程度上保證加工的有序進行，提升鉆具與夾具的使用壽命[1]。第四，關于鉆孔切削的工藝。細長孔使用普通車床進行加工時，需要事先設置相應的參數，參數的設置合理與否，將會對加工工藝的進行起到重要的保障作用。在進行參數設置的時候，要考慮到的因素很多，如進給速度、工件旋轉速度、排屑效果等[2]。

三、普通車床細長孔加工工藝中的夾具設計

目前，針對普通車床細長孔加工工藝中的夾具設計，主要涉及到兩個方面的內容，一方面是工件夾具的選擇，另一方面是鉆具夾具的設計。

首先，工件夾具的選擇。在對工件夾具進行設計的時候，需要考慮到工件的尺寸和加工設備的情況，這樣做的目的是為了保證定位的準確，同時也方便裝夾作業的開展。通常情況下，如果工件的外徑不大，放入到車床主軸孔的時候相對比較容易。夾具設計時，需要保證車床主軸中心與工件的中心保持同軸，把工件的小端放置在主軸孔的一端。根據車床主軸內外徑的實際情況，在車床的主軸尾端放小端，按照工件裝夾定位的要求提升定位錐套的合理性，并把螺母壓緊[3]。其次，鉆具夾具的設計。關于細長孔的加工，長桿鉆具的夾持方式有兩種：尾座上鉆具夾持和刀架上鉆具夾持。尾座上鉆具夾持方面，對于普通車床而言，在尾座的設計方面并沒有新穎的創新，并且缺乏進給拖動動作，需要使用人力進行控制輔助，要想保證均勻進給的難度比較大，一旦進給量比較大時，很容易導致長桿鉆具出現彎曲的現象，偏孔現象便由此發生。刀架上鉆具夾持，其實是對尾座上鉆具夾持的一種改進和優化，借助打架的拖動作用調節鉆削的速度，實現對鉆削行為的控制，從而實現均勻進給。

四、普通車床細長孔加工工藝中的長桿鉆具設計

針對這一方面的內容，需要掌握的方面主要有兩個，一個是結構設計，另一個是材料選擇與加工制作過程。

(1)長桿鉆具的結構設計：在實際的運行過程中，長桿鉆具需要承受一定的壓力，尤其是軸向與扭矩的壓力。這就要求，在對長桿鉆具進行設計的時候，應當考慮到軸向與扭矩的壓力，保證其具有較強的抗扭強度和軸向穩定度。與此同時，在對長桿鉆具進行設計的時候，還應當保證長桿鉆具工件的內孔壁與體外徑之間應當留有比較充分的孔隙。(2)長桿鉆具的材料選擇與加工制作過程：一般情況下，在連接體上盡可能地選用長度為130mm以及外徑為14mm的厚壁無縫鋼管[4]。在臨近內螺紋位置旁邊鉆兩個對稱的小孔。選擇麻花鉆頭時，選擇15mm的成品錐柄，在錐柄的處理上螺紋長度設置在18mm左右，外螺紋則為M10。在對長桿鉆具進行加工的時候，選擇氣焊的加工方式，將桿體育鉆頭焊接在一起，焊接時注意鉆頭過熱問題，如果過熱將會出現退火軟化的情況[5]。焊接作業完成之后，借助砂輪打磨掉焊縫的高點以及槽點。保證桿體與鉆頭的同軸度與直線度，確保符合相關的范圍要求。需要注意的是，在選擇桿體材料的時候，硬度不要過大，如果過大，將會使得鉆孔偏斜的情況出現。

五、普通車床細長孔具體加工工藝的實施分析

普通車床細長孔加工工藝的具體實施包括四個方面，具體表現如下：

(1)工件預加工。倒角加工和導向孔加工都是工件預加工的兩個重要方面。進行倒角加工時，夾具固定端的倒角度必須要與定位的錐套保持一致。導向孔加工時，先用鉆孔進行中心孔的打制工作，鉆孔時可以選擇麻花鉆頭進行鉆孔。(2)長桿鉆頭及工件的裝夾。裝夾時，應當采用由定位錐套與卡盤進行有效結合的方式，同時將鉆頭的夾具放置在刀架上，找準中心的位置，在實際的操作過程中不斷調整中心位置，最終確定中心位置。(3)冷卻液的處理工作。在加工工藝中，冷卻液的作用不言而喻。因此，在選擇冷卻液的時候，要選擇高質量的冷卻液，保證具有較高的冷卻效果、潤滑效果以及能夠順暢排屑。(4)退刀排屑。加工工藝中，冷卻液的排屑可能會受阻，這是可以考慮中止加工，退刀排屑工作處理后再加工。(5)切削參數的設置。切削參數的設置可以保證工藝加工的質量。實踐證明，如果機床主軸的運轉速度在160-200r/min的范圍內，切削的進給量達到0.28-0.3mm/r的時候，加工效果比較理想。

六、結語

總而言之，普通車床細長孔加工涉及到的內容比較多，存在一定的難度。在進行工藝加工的時候，一定要綜合考慮各種因素，如工件預加工、工件裝夾、冷卻液處理等，同時還要確定好切削的參數，做好夾具與長桿鉆具的選擇工作，從而提高普通車床細長孔加工的質量。

[1]陳龍,馮小東,康凱,等.利用普通車床進行深孔加工的研究[J].河北建筑工程學院學報,2015,12(3):92-95.

[2]趙蘇華.普通車床加工細長孔的工藝探析[J].當代化工研究,2017,24(5):98-99.

[3]徐靈敏.淺談普通車床上深孔加工技術[J].現代制造,2010,12(12):93-94.

[4]蘭映紅.用普通車床加工細長孔的工藝探討[J].江漢石油職工大學學報,2006,19(4):78-79.

[5]趙東宏.超強超硬材料上細長孔的特種加工[J].新技術新工藝,2006,12(2):85-86.

張新亮(1981.1-)男，漢族，重慶市渝北區，碩士，講師，研究方向智能制造技術、數控技術與數控系統、PLC應用、金屬熱處理、材料成型技術。