深孔的加工（1）

海上孤舟

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一、什么是深孔？
所謂深孔，就是孔的長度與孔的直徑比大于10的孔。而一般的深孔多數情況下深徑比L/d≥100。如油缸孔、軸的軸向油孔，空心主軸孔和液壓閥孔等等。這些孔中，有的要求加工精度和表面質量較高，而且有的被加工材料的切削加工性較差，常常成為生產中一大難題。但只要我們合理利用加工條件，了解深孔加工的加工特點，掌握深孔的加工方法，就可以變難而不難。
" g( s  ?* R8 h+ X二、深孔的加工特點
1、刀桿受孔徑的限制，直徑小，長度大，造成剛性差，強度低，切削時易產生振動、波紋、錐度，而影響深孔的直線度和表面粗糙度。
2、在鉆孔和擴孔時，冷卻潤滑液在沒有采用特殊裝置的情況下，難于輸入到切削區，使刀具耐用度降低，而且排屑也困難。
% ]$ M8 e9 R' A3、在深孔的加工過程中，不能直接觀察刀具切削情況，只能憑工作經驗聽切削時的聲音、看切屑、手摸振動與工件溫度、觀儀表(油壓表和電表)，來判斷切削過程是否正常。
4、切屑排除困難，必須采用可靠的手段進行斷屑及控制切屑的長短與形狀，以利于順利排除，防止切屑堵塞。
2 d: a8 Y6 _& |0 M) f5 \  v" U5、為了保證深孔在加工過程中順利進行和達到應要求的加工質量，應增加刀具內(或外)排屑裝置、刀具引導和支承裝置和高壓冷卻潤滑裝置。
' t; U4 ]9 U  K; p. p' y& H: Z三、鉆深孔的鉆頭
2 {: Z7 u9 v7 g4 N+ H1、扁鉆：是過去在工廠廣泛采用的一種深孔鉆頭。這種鉆頭結構簡單，制造容易。在使用中除鉆桿、水泵外，無其它輔助工裝，因此使用方便，適用單件小批生產。切屑在一定壓力的冷卻潤滑液的作用下，從工件內孔中排除，不需退刀排屑，可以連續鉆削。適用于精度和表面粗糙度要求不高的深孔鉆削，如圖1所示。

扁鉆系列

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圖1、簡易扁鉆

另外，還有一種帶導向條的扁鉆，如圖2所示。刀體上的導向條在孔中起導向作用，以防止鉆削時的孔偏斜。

2、槍鉆(單刃外排屑深孔鉆)：如圖3所示。鉆頭現在為硬質合金，過去是高速鋼，與無縫鋼管焊接而成。高壓的冷卻潤滑液由鉆桿月牙形孔中通過鉆頭前端圓孔注入到切削區，并且切屑通過120º外槽中沖刷排出。
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槍鉆系列

這種鉆頭是它只在鉆頭軸線一側有切削刃，因此消除了橫刃對切削過程的不利影響。切削力由兩導向塊和工件孔壁支承。開始切入工件時，由導向套定位。當導向塊進入工件孔后，靠孔自行定位導向。主切削刃基本上通過或微低于鉆頭中心，約為(0.01～0.015)鉆頭直徑。最大不大于0.4mm。它的內、外刃前角為0º，后角α0=10º～15º，并磨成雙重后角。外刃偏角Kr1=60º～65º，內刃偏角Kr2=110º～115º，內刃尖距e=d/4，如圖4所示。(d為鉆頭直徑)。
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硬質合金槍鉆適用于鉆削直徑Φ2～Φ30mm的深孔。鉆削時的切削速度(鋼材) Vc=70～120m/min，進給量f=0.01～0.04mm/r，進給量f和鉆頭直徑d成正比。

排屑深孔鉆

3、單刃內排屑深孔鉆：如圖5所示。
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這種鉆頭適用鉆削直徑Φ25mm以上的深孔。在鉆頭上鑲有兩條硬質合金的導向塊，起鉆時的導向和支承作用。在主刀刃上磨成階梯狀，并磨有斷屑槽，使切屑分開和折斷，有利切屑排出。在切削刃上有直通鉆桿的排屑孔，切屑在有壓力的切削液的作用下，從鉆桿內孔中排出。這種鉆頭的剛性好，鉆削平穩，可以進行高速鉆削，表面粗糙度可達Ra3.2μm，尺寸精度可達IT10～IT11。切削用量為Vc=60～80m/min，f=0.06～0.12mm/r。
* ~  x) z3 t) C% Y: e4、錯齒(多刃)內排屑深孔鉆：如圖6所示。

這種鉆頭是把切削齒(刃)錯開分列在鉆頭的兩邊，以保證分屑可靠，使切屑體積減小，便于排出。而且刀片的散熱條件得到改善。切削刃上的徑向力也得到平衡。同時也根據切削刃的切削條件，選用不同的刀具材料(牌號)，以達到最佳切削效果。
鉆頭上也有兩個硬質合金導向、支承塊。幾何參數是：2¢=144±4º，Kr1≈72 º，Kr2=110º，e=0.1d，γ01=0º，Kr′=0º，γ02=5º～8º，α0=8º～12º， λt2=5º～8º,bα1=1～1.5mm，br1=1.2～2mm，h=0.4～0.5mm，R=1±0.1mm,τ=2º～6º，外刃中間齒突前量為(1～2)f。
此鉆頭鉆削一般鋼材的切削用量為：Vc=70～100m/min，f=0.15～0.35mm/r。
$ y* }! B: N3 }5、噴吸鉆：如圖7所示。它是在排屑系統中利用噴吸原理，改善排屑條件，所用的冷卻潤滑液的壓力較前三種低，如圖8所示。用它可以鉆削直徑¢20～¢65mm長徑比達100的深孔，而且加工效率較高。除用硬質合金刀片焊成鉆頭外，還可以用麻花鉆改制成噴吸鉆。

噴吸鉆

噴吸鉆的工作原理，如圖7所示，具有一定壓力的切削液，由進油口流入連接裝置，其中大部分通過內外管之間的間隙，經過鉆頭的6個小孔，從環形斷面和喉頸(反壓間隙區)流向切削區，冷卻切削刃并把切屑沖進排屑口，經內管向后流動。另一小部分切削液則從管內四周的月牙槽向后噴射，流速增大而形成射流。根據能量守恒原理，由于比能增大，壓能下降，因此在這股噴射流的周圍形成低壓區，這樣在內管的前、后端存在壓力差，產生一定的吸力，加速前端有切屑的切削液向后流動排出。
( q; r: M% m( F0 c8 j/ o3 X) |9 i噴吸鉆的切削用量，在鉑削一般鋼材時，Vc=70～100m/min，f=0.1～0.17mm/r。
上述幾種鉆頭，均可以連續鉆削，不用退刀排屑和進行冷卻潤滑，加工效率高，孔的質量也好，但必須有相應的液壓系統，進行冷卻潤滑和排屑。
6、麻花鉆：在無專用工裝的情況和單件生產時，也可用標準的麻花鉆頭加一根長鉆桿來鉆削深孔。但是，由于麻花鉆頭的容屑空間和通道的影響，不能連續排屑和冷卻潤滑，所以必須多次進行排屑與潤滑，而增加了比前所述鉆頭多許多倍的輔助時間，至使加工效率低。但它不需要其它工裝，操作技術較為簡單，因而它是單件生產時常采用的深孔鉆工具。
; ^6 j0 N0 K3 R* I. b采用麻花鉆鉆深孔時應注意的問題：
①、鉆桿直徑d應小于鉆頭直徑0.3～0.8mm，外表面必須光滑。對于直徑¢20mm以上的鉆桿可采用滾壓加工，以提高鉆桿表面的硬度，防止切屑碎屑拉傷。
②、錐柄鉆頭A段直徑應磨小0.5～1mm，如圖9所示，以防此段在鉆削的過程中因硬度低而拉傷研在孔中。(注錐柄鉆頭的錐柄是一般鋼在A段對焊而成，柄部硬度低)
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麻花鉆

③、對直柄鉆頭接長鉆桿的方法，采用如圖10所示的焊接，它除對焊外，再在鑲裝部磨兩個坑后焊好，磨圓即成。這樣焊的鉆頭結實不會在鉆削中開焊。

圖10、直柄鉆頭的焊接

④、采用長鉆桿的鉆頭鉆深孔前，先用中心鉆鉆一個定位孔，再用短鉆頭(未加長的鉆頭)鉆一導向孔(盡可能深一點)后，才用長鉆頭鉆。
⑤、嚴格掌握每次進刀位置和鉆削長度。每次進刀鉆削長度和鉆頭直徑成正比，一般為5～15mm，(此時的鉆頭直徑為¢5～¢30mm)，千萬還要進給太長，以防容屑太多，增大和孔的摩擦力，而將鉆頭卡死在孔中而不易退出。
. B+ s6 r4 R  T! J" c6 Q% e0 S0 W⑥、在每次退出排屑后，一定要把鉆頭和鉆桿上的切屑碎末刷干凈，并涂好潤滑油。
⑦、要根據不同的工件材料選用不同的切削速度和進給量，以保證鉆頭有較合理的耐用度。鉆頭的鉆型最好采用群鉆型，如采用普通鉆型，就把鉆頭的橫刃修磨窄，以減小軸向力。

海上孤舟

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( _. g6 N' L6 \. `7 S# A+ }自己頂一下~未完~

fbi369

樓主是否考慮一下用壓縮包上傳啊
% w+ @: \% A9 U7 M# ~  o! V# O不過謝謝了啊

齊魯大帝

謝謝了啊~~~~

tuligao

好東西，樓主辛苦了。

asdcp

看完1和2后對深孔加工有了一定的了解

房頂

謝謝了

370941104

謝謝了啊~~~~

海上孤舟

樓主是否考慮一下用壓縮包上傳啊
不過謝謝了啊
- Z3 a( x# K# J& lfbi369 發表于 2009-7-5 17:32

恩~
下次考慮用壓縮包，這此上傳的倉促，沒來得及整理~

小衲

很好的資料!感謝分享,收藏了!