浅谈普通车床上深孔加工技术

殷建荣

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jackey1023

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ywjianghu

深孔加工是机械加工中的一道难题，尤其是细长孔的加工，难
点在于刀具细长，刚度差，强度低，易引起刀具偏斜，且散热困难，
排屑不易，经常会产生直径变大，出现锥形等现象，从而达不到加
6 x+ ]4 Q3 f# C8 V工质量的要求。因此，在没有深孔加工的专用设备下，用普通设备
加工深孔、 细长孔，刀具和夹具的设计非常重要。通过对车工单件
9 c* j& Z. k$ ]  W4 _. R7 }3 k; q, C小批量日常生产中，偶尔会遇到的一些精度要求较高的深孔、 细长
孔的加工，分析了其加工的技术难点，并设计了行之有效的简易浮
; a" K. Y* i/ f0 _动绞刀，从而使缺乏深孔、 细长孔加工专业设备的小型加工企业和
个体加工户对深孔、 细长孔的加工问题得以完满解决，对小型加工
企业和个体加工户有较高的推广意义。
1 深孔 细长孔加工方法 打中心孔—钻孔—扩孔—铰孔
# Q7 Z) y4 k" K! m8 }深孔加工是指孔深与直径之比 L/d≥5的孔。 现代对深孔的加
: `3 {+ I8 Y' t工，主要采用专用的设备和特制辅助工装来加工。其特点是效率
( U( i0 x" S8 Z0 G9 |% q+ r高、 质量好、 劳动强度低。但对于一些中小型的加工企业及个体加
4 R1 R! X# A% S3 {4 @6 x5 r工户来说，一般都不具备上述设备，因此只能因地制宜，因陋而简，
1 V7 N5 @  t# D在普通机床上，采用简易的工装对深细长孔进行加工。如图 1 所
, R5 Y# X: P. c! I8 b示，加工一尺寸精度为 φ12H7，圆柱度长度为 115 mm 的细长孔，
2 ]- |8 C- j( v因孔壁较薄，直接用 φ11.8 mm 或 φ11.9 mm 的钻头钻孔，一次切
2 ~: u& g) [. p" Y; k8 i9 m7 h削产生的热量大，没有足够的时间消除热变形带来的加工误差及
7 l9 A7 S: ^% J; ~/ }5 P) ~钻削后留在孔壁表层上残余应力产生的加工误差，一次钻削加工
/ D$ n' d6 C0 o出来的孔壁粗糙度也较大，不宜直接用来进行精铰孔加工。因此，
为了减少热变形和残余应力对精加工的影响，应采取多次扩孔加
" a/ K9 L+ s( K) K0 R3 k( |充分浇注冷却液的方法减少粗加工留下的加工误差，以提高后续
' ^* g% b) p. x; _加工精度。加工工序如表 1所示。

ywjianghu

2 钻头的刃磨要求
对图 1 齿轮定位套的加工，由于尺寸精度要求较高，所以钻头
的刃磨非常重要，尤其是最后一次扩孔钻头的刃磨，钻头磨得好不
好直接影响着最后铰孔的尺寸精度和表面粗糙度，因此，对这支扩
孔钻头的刃磨要作特殊的处理，即改进钻头的几何参数。 一是在两
) u0 c# n; R' u' M# A主切削刃上修磨出第二锋角，一般不超过 75°，并在外缘刀尖角处
研磨出两边 R0.2～0.5的圆弧过度刃，粗糙度达 Ra0.4以下，且两个
过度刃相互对称，高度一致，以增大刀尖外缘处的强度和耐磨度，
  W2 I& O5 G; f( e0 l: D& z* O改善散热条件，减少孔壁的残留面积高度。二是将前端棱边磨窄，
8 q$ }! R  \; F- L9 ?只保留 0.1～0.2 mm 的宽度，修磨长度为 4～5 mm，以减少棱边与
2 i; N" |. N0 p0 p' C孔壁的摩擦。三是修磨副切削刃、 前刀面和后刀面，要求用 320#以
! }( l+ ~# H3 l1 ?. o8 Y5 f8 m% A; W上油石研磨，最好400#以上，研磨各部位光洁度达到Ra0.4～Ra0.2 m。
各支钻头的几何参数如图 2所示。

ywjianghu

3.1 浮动铰刀的设计
实践证明，扩孔有纠正位置精度的能力，而铰刀铰孔只能保证
尺寸、形状精度和减少孔的表面粗糙度，但不能纠正孔的位置精
0 @" f5 k! D! p, r) t度，有时，由于机床的振动，甚至铰出的孔会变椭圆。 当孔的尺寸精
8 |1 G8 Y8 \  o5 Y( u度、 形状精度要求比较高，表面粗糙度要求又比较小时，往往还要
再安排一次手铰加工。图 1 中，定位孔的圆柱度要求很高，为避免
5 P" b! i% B+ {常规机用铰孔容易铰出椭圆孔的现象，可预先设计具有自动定心
功能的浮动铰刀，如图3所示。 选用 φ12H7的直柄机用铰刀，为让
- u) N# x; ]5 a5 E# i铰刀起到浮动的作用，再设计一辅助夹具，辅助夹具的安装孔要比
! ^% P% I8 \  z  K6 w5 W5 e  w7 n1 r铰刀的夹持柄部大 2～3 mm，然后将铰刀套在辅助夹具的安装孔
. |% T+ E$ u4 C3 p3 c( z上，用 4～5 mm 钻头将安装孔连铰刀柄一起钻出一个定位孔，然
后用圆柱销将铰刀安装的辅助夹具上即可得到简易的浮动铰刀。
为提高铰刀铰削时的刚性和夹紧力，浮动铰刀的辅助装置最好采
) C  l+ z+ W" ?- v- Z# ]9 X" g7 C用莫氏 5的钻夹头装夹。

copland

谢谢分享，收藏了备用

铁血男子

很有技术含量的贴,正在不断学习中,谢谢楼主...

bigboy52

正想啊 没威望啊  怎么办

hds19810306

学习一下，但目前设计时我们会尽量避免深孔加工。

wanysys

学习学习，不断学习，谢楼上