深孔加工技术改进
深孔加工技术研究
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/1f12219506.html, 深孔加工技术研究 作者：金英卓邵健 来源：《中国科技博览》2016年第05期 [摘要]深孔加工技术一直是国内机械加工技术的难点，本文探索利用枪钻在车铣加工中心上进行深孔加工，大大提高了深孔加工的质量和效率，为国内深孔加工技术填补了空白。 [关键词]深孔；枪钻；加工中心 中图分类号：TG713 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0240-01 引言 随着数控设备的普及和数控技术的成熟，应用车铣复合加工中心加工深孔已成为可能。本文通过开发车铣复合加工中心深孔加工的功能，利用枪钻解决深孔加工问题，通过摸索试验设计合理的深孔加工工艺，选择合适的深孔加工刀具和切削参数，编制合理的深孔加工数控程序，为利用枪钻进行深孔加工探索出一条切实可行的方案。 1.零件的设计要求 本次加工的目标零件，毛坯为棒料，零件材料为难加工的高温合金材料，零件总长 103mm，杆部内孔为φ6mm，壁厚为2mm，内孔表面粗糙度要求为Ra3.2，长径比为20：1，外圆端面的垂直度为0.05mm。 2.工艺性分析 该零件属于深孔加工的零件，采用普通的加长钻头很难加工。由于采用棒料加工，在机加过程中取出的余量较大，故粗加工后安排消除应力热处理。零件壁厚较薄，为保证内外圆同心和外圆对端面的垂直度，将深孔，外圆和端面安排到一道机加工序进行。 3.深孔加工方案设计 3.1 枪钻加工方法简介 常用的深孔加工方法有单管钻系统（必须专用设备进行加工）、吸钻系统（加工中心等）和枪钻等，吸钻的加工直径在φ15mm以上，枪钻的加工范围为φ0.6～50mm。该零件深孔直 径为φ6mm，故选择枪钻在具有高压内冷装置的车铣复合加工中心上进行。 枪钻时先进高效的孔加工技术，可用来加工深孔（长径比250：1），也可用来加工浅孔（长径比1：1）。枪钻是由钻柄，钻杆和钻头三部分焊接在一起，中间有一个通孔，适用于
深孔加工难题例解
深孔加工难题例解 Exa mp les of So lving D ifficut P roble m s in L ong Ho le M ach in ing 西安石油学院深孔加工技术研究所(710065) 彭海 刘战锋 刘雁蜀 【摘要】介绍了超小直径的深孔加工、异形零件的深孔加工、薄壁精密零件的深孔加工、两端孔径小中间孔径大的深孔加工方法,并例举5个加工实例,阐明零件的深孔加工工艺及该深孔与其他加工面之间的主要加工难点、解决办法及加工注意事项等。关键词 深孔加工 加工实例 工艺措施 Keywords l ong ho le m ach in ing ,p ractical exa mp les of m ach in ing , techno l ogicalm easures 小直径深孔的加工 本文所指的小直径深孔是53～56mm ,长径比(L d )为80 ～300的深孔,加工这类深孔,一般可采用枪钻或深孔麻花钻。由于56mm 以下小孔的枪钻制造,目前在国内还是个难题,而进口枪钻价格高,因此受到一定的限制。在对一般加工精度的这类深孔,采用深孔麻花钻加工,也能满足孔加工尺寸精度和孔表面质量要求时,由于其不需要专用的深孔加工机床、油路系统及其附加装置,应用仍很广泛。我们就曾采用大螺旋角、厚钻芯的蜗杆形深孔麻花钻(刃形都修磨成XXZ 21刃形[1]或群钻刃形)加工此类小直径深孔,注重钻头的刃磨和操作规则,均取得了较好的效果。 如图1所示的零件,为一支撑板,上有53mm 的相交孔,若用枪钻钻孔,除钻头价较高外,在厚度只有8mm 的钢板端面上进行高压密封也十分困难,且装夹工件、定位夹紧、油路系统及密封装置都十分复杂。而用53mm 蜗杆形的深孔麻花钻加工,相对而言则较为简便。 图1 支撑板零件图 在加工中, 采用回转式的专用夹具,以工作面C ,B 定位,首先钻削孔1,2,3,4,随后,将工件随夹 具体回转90°,用表找正A 面,保证A 面与B 面平行,夹持后,钻削孔5,6;最后将工件和夹具体回转180°,找正A 面,夹持后钻削孔7,8。在钻削这些孔时,每个孔必须钻直,否则两孔就很难垂直相交,并 容易断钻;同时也难保证与大孔5154.5+0.2 0mm 间的1.25mm 最小壁厚。因此,必须对钻头修磨横刃,使横刃长度b 7≈0.2mm ;除此之外,在加工中,应及时修磨刃口,保持钻刃的锋利性,并保证缓慢匀速进给。在整个钻削过程中必须稳定可靠,对修磨钻头的刃形、提钻排屑的次数、每次钻削的深度及切削用量等都必须严格的按规程操作,否则废品率将相当高。 图2 驱动体套中有平行深孔的零件图 图2所示为驱动体套零件,材质为35C r M o 钢,在壁厚为15mm 的孔壁上分别钻削56×1880mm 和56×1835mm 两个小孔,并要求此两小孔与584+0.054 mm 大孔的平行度为50.3mm ,以便保证壁 厚能承受70M Pa 的工作压力。为满足平行度要求,采取的主要工艺步骤是: 1)按5130×2130mm 尺寸下料;2)钻562mm 通孔;3)将工件按L 1=1400mm ,L 2=730mm 截成2段;4)以内孔为基准,2段按同一尺寸车削外圆(留半精车余量);5)对较长的L 1段,采用深孔麻花 钻在其两端对钻56mm 小孔,保证560-0.1mm 检验棒能顺利通过对穿钻通的56mm 小孔;对较短的L 2段,钻56mm 盲孔,保证孔深;6)对2段加工焊接坡 ? 81?《新技术新工艺》?机械加工与自动化 2001年 第6期
基于机械加工的深孔加工技术探析
基于机械加工的深孔加工技术探析 机械加工中有三分之一的加工是孔加工，而深孔加工则占孔加工的四成，所以深孔加工是一种重要的加工形式。同时深孔加工的工艺较为特殊，不能直接观察成孔的过程和内部状况，所以必须对其工艺进行合理选择与设计，文章对深孔加工技术进行分析，阐述关键工艺对加工过程的影响。 标签：机械加工；深孔加工；工艺路线；刀具 1 机械加工中深孔加工的特征分析 机械加工中的深孔加工是针对孔深与直径之比（L/d≥5）较大的孔进行钻孔加工，因为孔的深度大直径小，因此工艺特征也较其他普通孔有所差异，特征如下： 1.1 加工难度大：深孔加工的过程多数都是在半封闭和全封闭的工况，不能直接观察刀具切削的过程和走刀的情况；深孔加工因为半径和孔深比例差异大，因此形成的金属屑不易排出，容易堵塞而影响加工；钻头长度大刚性也就低，容易出现抖动和偏孔的情况，且表面精度不易保证；散热也是影响加工的重要因素，相对封闭的孔内易导致温度升高而造成钻头磨损。 1.2 运动方式：在加工中工件与刀具的运行与进给方式有多种选择，如工件转动而刀具进给；工件固定而刀具旋转进给；工件与刀具按照相反的方向进行旋转并进行进给；工件旋转并进给而刀具静止，此方式很少应用。 1.3 深孔加工的排屑：在加工中应用的排屑方式有两种，一种是外排屑，冷却液进入空心钻杆从切削区域将切屑带出，从加工零件的孔和钻杆外壁排除；一种是内排屑：冷却液从零件的孔和钻杆外壁进入，经过切削区域带出切屑，从空心钻杆的孔中排除；两种方式中通常先考虑选择内排屑的方式，此类方式不会对孔壁形成二次摩擦，而影响加工表面质量，钻杆的刚性也高。 2 机械加工中深孔加工技术的分析 2.1 工艺路线的设计与选择 机械加工中工艺路线是必要的指导思路，深孔加工也不例外，首先应综合考虑深孔加工方法和刀具的适应性，针对加工零件的特征选择相关工艺方法，同时还应考虑零件的材料性质，针对其特征再精细设计工艺过程。其次，对加工过程进行段落划分，通常分为：粗加工、半精加工、精加工、光整加工，进行工艺设计，选择合适的技术措施，并以此提高加工效率和质量，如果质量要求和薄壁零件、工余量不大的则不需要分段。第三，工艺路线的设计，深孔加工的工艺路线应按照其结构特征和加工方法、设备因素等来设置，因为深孔刀具技术的发展，深孔加工已经进入了精密加工时代，集中安排工序可以优化加工的过程，从而避
深孔加工的编程及技巧
深孔加工的编程及技巧 本文通过对深孔加工指令G73和G83动作过程的分析，提出设置合理参数的方法，总结了特殊深孔加工的编程技巧，并给出了应用技巧方法处理的实例。 在数控加工中常遇到孔的加工，如定位销孔、螺纹底孔、挖槽加工预钻孔等。采用立式加工中心和数控铣床进行孔加工是最普通的加工方法。但深孔加工，则较为困难，在深孔加工中除合理选择切削用量外，还需解决三个主要问题：排屑、冷却钻头和使加工周期最小化。本文将从编程方面讨论解决有关深孔加工的主要问题。 一、深孔加工的编程指令及自动编程 1. 深孔加工指令格式 大多数的数控系统都提供了深孔加工指令，这里以FANUC系统为例来进行叙述。FANUC系统提供了G73和G83两个指令：G73为高速深孔往复排屑钻指令，G83为深孔往复排屑钻指令。其指令格式为： 式中X、Y——待加工孔的位置; Z——孔底坐标值(若是通孔，则钻尖应超出工件底面); R——参考点的坐标值(R点高出工件顶面2～5mm); Q——每一次的加工深度; F——进给速度(mm / min); G98——钻孔完毕返回初始平面; G99——钻孔完时返回参考平面(即R点所在平面)。 2.深孔加工的动作 深孔加工动作是通过Z轴方向的间断进给，即采用啄钻的方式，实现断屑与排屑的。虽然G73和G83指令均能实现深孔加工，而且指令格式也相同，但二者在Z向的进给动作是有区别的，图1和图2分别是G73和G83指令的动作过程。
图1 G73指令动作过程 图2 G83指令动作过程 从图1和图2可以看出，执行G73指令时，每次进给后令刀具退回一个d值(用参数设定);而G83指令则每次进给后均退回至R点，即从孔内完全退出，然后再钻入孔中。深孔加工与退刀相结合可以破碎钻屑，令其小得足以从钻槽顺利排出，并且不会造成表面的损伤，可避免钻头的过早磨损。
深孔加工技术研究毕业论文
深孔加工技术研究毕业论文 目录 目录......................................................................... I 摘要....................................................................... III ABSTRACT.................................................................... IV 第一章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2深孔加工技术国外现状 (1) 1.2.1国外深孔加工技术发展现状 (1) 1.2.2国深孔加工技术发展现状 (3) 1.3 深孔加工的特点 (4) 1.4课题研究的背景、意义以及发展趋势 (5) 1.5 课题的研究容 (6) 第二章深孔加工方法及问题分析 (7) 2.1 深孔加工方法 (7) 2.1.1 扁钻 (7) 2.1.2 枪钻 (8) 2.1.3 BTA深孔加工系统 (9) 2.1.4 双管喷吸钻系统 (10) 2.1.5 DF(Double Feeder system)系统 (11) 2.1.6 单管排屑深孔喷吸加工技术(SIED技术) (12) 2.1.7 深孔扩钻(Counterboring)技术 (12) 2.2 常用深孔加工方法对比分析 (13) 2.3 深孔加工注意事项与问题分析 (14) 2.3.1加工时应注意的问题 (14) 2.3.2深孔钻常见问题及产生原因 (14) 2.4深孔加工系统的选用 (15) 2.5本章小结 (15) 第三章深孔钻削的力学特性分析 (15) 3.1深孔钻削刀具的力学模型 (16) 3.1.1 BTA排屑深孔钻的力学模型 (16) 3.2深孔钻削各切削力的求解 (18) 3.2.1钻削力的测量 (18) 3. 2. 2钻削力分量求解 (19) 3. 3导向块位置角的分布分析 (20) 3.4 本章小结 (22) 4.1 深孔钻削加工的动态钻削力 (22)
深孔加工方法
车床加工深孔方法 1 简介 工件如图1所示，材料为尼龙1010。生产的主要难点在f16深度2550孔的加工。 点击此处查看全部新闻图片 图1 工件 2 工艺分析 深孔加工的难点在于刀具细，刚度差，强度低，易引起刀具偏斜。钻削中冷却润滑液难以进入，散热困难，排屑不易，而且会经常堵塞。深孔的口部常产生直径变大、出现锥形等现象。影响加工质量。 尼龙虽有较高的抗拉强度和良好的冲击韧性，摩擦系数小，耐磨等优点。但却具有热变形温度低，导热率低，热膨胀大，收缩率大，易吸湿等缺点。
工件材料长而不直，最大弯曲超过20mm，不能采用机械校正的办法，给深孔钻削带来很大的困难。 在无深孔加工专用设备，普通设备加工长度又不够的条件下，分析了工件的特点，针对深孔钻削的技术难点，确定了在普通车床上采用两端接刀的方法进行钻削。 3 工装设计 工装结构示意图如图2所示。 点击此处查看全部新闻图片 图2 工装结构示意图 准备一根f60×5×2500mm的钢管，进行校直。在钢管纵向铣3mm宽通槽，成为开口钢管套，用来对弯曲的尼龙棒料校直。 支承套的内孔与开口钢管套外圆尺寸一致，大端外圆大于机床主轴外圆，小端外圆与车床主轴内孔配作，小端外圆前面部分可以作成锥形，以方便安装。然后沿支承套轴向加工3mm宽通槽。
导向定位套的f60沉孔与开口钢管套外圆尺寸一致，用来在卡盘前端支承工件，并在其前面中心位置加工有f16孔，给加长钻头起导向作用。 f16加长钻头共设计了三种，其长度尺寸分别为500mm、900mm、1400mm 根据钻孔深度进行选用。并在加长钻头的加长部分开有排屑槽，方便排屑和冷却液流入。 4 加工方法 先将开口钢管套撬开，把工件放入，使开口钢管将工件紧紧包住。然后将工件一端插入主轴孔内，另一端用三爪卡盘卡住。工件头部装上导向定位套，并用中心架支承。工件尾部装入支承套，利用支承套外圆与机床主轴内孔的配合，在车床主轴后端支承工件。 钻削深孔时首先用标准钻头在工件上预钻引导孔。然后从短到长分别用f16加长钻头进行钻孔，加工到深度约1350mm为止。最后调头用同样的装夹和加工方法钻削另一半深孔。 当切削一段深度后，如果出现排屑不畅，应及时移动尾座排屑。 通过这种加工方法，两端接刀的偏差小于0.5mm。偏差主要取决于钢管的直线度，以及支承套与主轴内孔的配合。加工示意图见图3。
深孔加工的全面介绍及应用
一、什么是深孔？ 所谓深孔，就是孔的长度与孔的直径比大于10的孔。而一般的深孔多数情况下深径比L/d≥100。如油缸孔、轴的轴向油孔，空心主轴孔和液压阀孔等等。这些孔中，有的要求加工精度和表面质量较高，而且有的被加工材料的切削加工性较差，常常成为生产中一大难题。但只要我们合理利用加工条件，了解深孔加工的加工特点，掌握深孔的加工方法，就可以变难而不难。 二、深孔的加工特点 1、刀杆受孔径的限制，直径小，长度大，造成刚性差，强度低，切削时易产生振动、波纹、锥度，而影响深孔的直线度和表面粗糙度。 2、在钻孔和扩孔时，冷却润滑液在没有采用特殊装置的情况下，难于输入到切削区，使刀具耐用度降低，而且排屑也困难。 3、在深孔的加工过程中，不能直接观察刀具切削情况，只能凭工作经验听切削时的声音、看切屑、手摸振动与工件温度、观仪表(油压表和电表)，来判断切削过程是否正常。 4、切屑排除困难，必须采用可靠的手段进行断屑及控制切屑的长短与形状，以利于顺利排除，防止切屑堵塞。 5、为了保证深孔在加工过程中顺利进行和达到应要求的加工质量，应增加刀具内(或外)排屑装置、刀具引导和支承装置和高压冷却润滑装置。 三、钻深孔的钻头 1、扁钻：是过去在工厂广泛采用的一种深孔钻头。这种钻头结构简单，制造容易。在使用中除钻杆、水泵外，无其它辅助工装，因此使用方便，适用单件小批生产。切屑在一定压力的冷却润滑液的作用下，从工件内孔中排除，不需退刀排屑，可以连续钻削。适用于精度和表面粗糙度要求不高的深孔钻削，如图1所示。 扁钻系列 扁钻系列
图1、简易扁钻 另外，还有一种带导向条的扁钻，如图2所示。刀体上的导向条在孔中起导向作用，以防止钻削时的孔偏斜。 2、枪钻(单刃外排屑深孔钻)：如图3所示。钻头现在为硬质合金，过去是高速钢，与无缝钢管焊接而成。高压的冷却润滑液由钻杆月牙形孔中通过钻头前端圆孔注入到切削区，并且切屑通过120º外槽中冲刷排出。
深孔加工关键技术
深孔加工关键技术2009-03-27 18:29 枪钻是一种有效的深孔加工刀具，其加工范围很广，从玻璃纤维、特氟龙(Teflon)等塑料到高强度合金(如P20和铬镍铁合金)的深孔加工。在公差和表面粗糙度要求较严的深孔加工中，枪钻可保证孔的尺寸精度、位置精度和直线度。 要想使枪钻加工深孔时能够达到满意的效果，必须熟练掌握枪钻系统的性能(包括刀具、机床、夹具、附件、工件、控制单元、冷却液和操作程序)。操作者的技术水平也很重要。根据工件的结构及工件材料的硬度以及深孔加工机床的工作情况和质量要求，选择适当的切削速度、进给量、刀具几何参数、硬质合金牌号和冷却液参数，才能获得优异的加工性能。 在生产中，直槽枪钻使用得最多。根据枪钻的直径并通过传动部分、柄部和刀头的内冷却孔的情况，枪钻可制成整体式和焊接式两种类型。其冷却液从后刀面上的小孔处喷出。枪钻可有一个或两个圆形的冷却孔，或单独一个腰形孔。 标准枪钻可加工孔径为1.5mm到76.2mm的孔，钻削深度可达直径的100倍。特殊订制的枪钻可加工孔径为152.4mm，深度为5080mm的深孔。 尽管枪钻的每转进给量较低，但其每分钟进给量却比麻花钻大(每分钟进给量等于每转进给量乘以刀具或工件转速)。 由于刀头是用硬质合金制造，所以枪钻的切削速度比高速钢钻头要高得多。这可增加枪钻每分钟的进给量。另外，当使用高压冷却液时，其切屑能从被加工孔中有效排出，无需在钻削过程中定期退刀来排出切屑。 关于枪钻系统 按照系统工程理论，单独考虑钻孔系统的任何一个工艺因素都是片面的。然而不同的刀具和设备制造厂商生产钻削系统的不同部分，因此没有人承担系统一致性的责任。由于枪钻加工系统结构的不统一，因此经常发生不可预测的枪钻失效。潜在的失效包括钻头破损和刀片过度磨损。这些失效将导致被加工孔的质量恶化，造成差的表面粗糙度、大的跳动和轴线偏移。在汽车工业中，这些失效使深孔加工成为瓶颈工序。 产生上述不良结果，往往都认为是刀具制造厂生产的产品质量问题，这是不对的。当用枪钻加工倾斜孔时，其操作人员和现场的技术人员应知道使用专用导套，并保证冷却液充分，并使钻套底面和工件表面的距离不超过0.5mm，钻套和主轴的同轴度不超过0.005mm。所采用的钻套应是用硬质合金或高合金工具钢制造的精密枪钻钻套，其硬度为63～65HRC，内孔表面粗糙度为16～32μm，内外径最大允许不同轴度为0.002mm，前端面最大允许跳动为0.005mm。下面是在汽车工业中不正确使用枪钻的实例：
6种常见的深孔加工技术简介
六种常用的深孔加工系统 什么是深孔加工？所谓深孔，就是孔的长度与孔的直径比大于10的孔。而一般的深孔多数情况下深径比L/d≥100。如油缸孔、轴的轴向油孔，空心主轴孔和液压阀孔等等。这些孔中，有的要求加工精度和表面质量较高，而且有的被加工材料的切削加工性较差，经常成为生产中一大困难。对于深孔加工，你能想到哪些方法呢？ 1、传统钻削深孔加工起源于美国人发明的麻花钻。这种钻头的结构相对简单，切削液导入方便，便于制造出不同直径和长度的钻头以适用于加工不同尺寸的孔。 2、枪钻深孔枪管钻最初是应用于枪管（俗称深孔管，枪管并非用无缝精密管制作，精密管制作工艺根本上无法满足精度要求）制造业因此得名枪钻。随着科技的不断发展和深孔加工系统制造商的不懈努力，深孔加工已经成为一种方便高效的加工方式。并被广泛应用于如：汽车工业、航天工业、结构建筑工业、医疗器材工业、模具/刀具/治具工业及油压、空压工业等领域。 枪钻是理想的深孔加工解决方案，采用枪钻可以获得精密的加工效果，加工出来的孔位置精确，直线度、同轴度高，并且有很高的表面光洁度和重复性。能够方便的加工各种形式的深孔，对于特殊深孔，比如交叉孔，盲孔及平底盲孔等也能很好的解决。
↑↑枪钻系统组成↑↑ ↑↑枪钻钻头↑↑ 视频资料：3、BTA系统国际孔加工协会发明的一种内排屑深孔钻，BTA 系统中钻头与钻杆为中空圆柱体，提高了刀具刚性和快速拆装问题。其工作原理如图所示，切削液经加压从入口进入授油器后通过钻杆与孔壁形成的密封环状空间，流向切削部分进行冷却润滑，并将切屑压入钻头上的出屑口，经钻杆内腔从出口排出。BTA 系统主要适用于直径φ>12mm 的深孔加工。
常见的深孔加工方法
常见的深孔加工方法 【德州三嘉机器】长径比大于6孔，一般称为深孔。深孔钻床在加工时依照不一样的需求选用不一样的加工方法，深孔钻床按排屑方法分为外排屑和内排屑两类。外排屑的有枪钻、深孔扁钻和深孔麻花钻等;枪钻加工孔径比可达200，加工孔径在Φ40以下。内排屑的因所用的加工体系不一样，分BTA 深孔钻、喷吸钻和DF深孔钻3种，BTA加工一般孔径Φ30以上。 #详情查看#【德州三嘉机器：深孔加工】 【深孔钻床进行深孔加工】 1.使用数控深孔钻床加工深孔，合理的设备结构、良好的减震性能、尽可能小的径向跳动是保证深孔的加工精度、重复定位精度及表面粗糙度所必需的； 2.合适的数控深孔钻床的钻头几何形状可以使深孔加工更加高效； 3.采用高压冷却系统，可以顺利排屑，可以提高主轴转速及进刀速率，还可以延长刀具寿命。
4.高压冷却、钻头精确的几何形状、刀具材料、切削参数的合理选择是深孔加工的重要影响因素，每个因素都会影响到孔的尺寸精度、表面粗糙度、加工周期及刀具寿命等。 总结：一种较佳的数控深孔钻床工艺组合是采用高压冷却系统、带有顺畅的排屑通道、具有涂层的合金刀具并只需单次退刀即可完成。以上条件是在数控深孔钻床上成功实现深孔加工的基本需求。 【常见的深孔加工方法】 ①中小型模具的冷却水孔及加热孔的深孔钻加工，常用普通钻头或加长钻头在立式钻床、摇臂钻床上加工，加工时应注意及时排屑、冷却，进给量要小，防止孔偏斜。 ②中、大型模具的孔一般在摇臂钻床、镗床及深孔钻床上加工，较先进的方法是可在加工中心机床上与其他孔一起加工。 ③过长的低精度孔也可采用划线后从两头对钻。 ④垂直度要求较高的孔应采取一定的工艺措施予以导向，如采用钻模等。钻深孔时还应注意：