畢俊召 鄒紅亮

摘 要 深孔、深小孔的加工難度較大屬于特種加工領(lǐng)域，而斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工不僅需要使用特種加工方法，更需要其他輔助手段，本文將根據(jù)作者的經(jīng)驗(yàn)提出降低斷續(xù)深長(zhǎng)孔加工難度的技術(shù)思路。

關(guān)鍵詞 孔加工;斷續(xù)深長(zhǎng)孔加工;特種加工;降低加工難度

前言

孔加工屬于機(jī)械加工領(lǐng)域較復(fù)雜的工藝，原因是在實(shí)體材料內(nèi)部加工型腔，材料去除量很大，排屑散熱困難，摩擦力大，對(duì)刀具的磨損與熱效應(yīng)突出，鉆頭易跑偏折斷，因此孔加工的精度相對(duì)于軸較難控制[1-2]。斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工不僅需要特種加工方法，更需要其他輔助手段方可實(shí)現(xiàn)[3]。

1斷續(xù)深長(zhǎng)孔加工的技術(shù)分析

深孔是指孔的長(zhǎng)度與孔的直徑比大于10的孔，深長(zhǎng)孔是指孔的長(zhǎng)度與孔的直徑比大于25的孔，如油缸孔、軸的軸向油孔，液壓閥孔及發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的油孔等。然而在機(jī)械加工中，還有比深長(zhǎng)孔加工難度更大的斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工需求，即孔的長(zhǎng)度與孔的直徑比大于25且孔并不是連續(xù)的整體，而是開(kāi)環(huán)斷續(xù)的結(jié)構(gòu)。這些斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工精度、同軸度公差、表面質(zhì)量要求較高而且被加工材料的切削性能往往較差，例如圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿深油孔、圖2所示的液壓元件的深油孔。

由于孔是不連續(xù)的，深孔鉆頭（槍鉆）的切削也是不連續(xù)的，切削力不恒定，且在圓弧面入刀時(shí)容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，導(dǎo)致鉆頭偏離正確位置，造成廢品，因此斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工工藝是企業(yè)生產(chǎn)加工的難題。

2斷續(xù)深長(zhǎng)孔加工的難度分析

一般而言，深長(zhǎng)孔是作為油道、管道、氣孔的通道，用于零件局部的供油潤(rùn)滑、氣體排除污物等，因此必須保證同軸度公差，防止供油通氣后出現(xiàn)漏油漏氣現(xiàn)象。斷續(xù)深長(zhǎng)孔具有同軸度公差要求，因此加工精度要求較高。斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工是無(wú)法一氣呵成的，因?yàn)楫?dāng)鉆頭鉆透實(shí)體部分進(jìn)入斷續(xù)部分時(shí)，鉆頭的受力急劇變化：處于實(shí)體的部分受孔壁約束受擠壓與摩擦，其余部分處于非實(shí)體部分，相當(dāng)于在空氣中空轉(zhuǎn)，不受任何約束，因此整個(gè)鉆頭的受力是非均勻的，造成鉆頭自身中心線的直線度出現(xiàn)較大偏差;當(dāng)鉆頭繼續(xù)進(jìn)給，處于空轉(zhuǎn)部分再一次入刀加工實(shí)體部分開(kāi)始第二次加工狀態(tài)時(shí)，由于前一刻鉆頭中心線直線度出現(xiàn)誤差，所以斷續(xù)深長(zhǎng)孔的軸心線必然出現(xiàn)較大偏差，而且槍鉆出現(xiàn)折斷崩刃的可能性較大。因此，斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工難度很大，是深長(zhǎng)孔加工領(lǐng)域中需要攻克的難題。

3降低加工難度的關(guān)鍵技術(shù)探索

目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)針對(duì)此類具有同軸度要求的斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工方法主要是：改變鍛造模具，將整個(gè)毛坯做成連續(xù)實(shí)體。這就需要增加鏜孔工序，加工效率降低，加工成本增加。銑削工件平面時(shí)，必須以孔作為基準(zhǔn)、安裝脹套、進(jìn)行定位，但此種實(shí)體毛坯無(wú)法安裝脹套，因此銑削的工藝變得十分復(fù)雜，大大增加了加工難度。

因此，需要研究一種新的加工方法，以消除已有加工方法的弊端、提高加工效率和加工質(zhì)量、減少?gòu)U品率，從而解決生產(chǎn)中的難題。解決思路：斷續(xù)深長(zhǎng)孔無(wú)法直接使用槍鉆加工，可改變傳統(tǒng)思維方式，將毛坯制成斷續(xù)的，然后將斷續(xù)的空心部分加入實(shí)體材料進(jìn)行填補(bǔ)，工藝改進(jìn)后可節(jié)省原料、降低工時(shí)、降低加工難度。

4結(jié)束語(yǔ)

本文詳細(xì)分析了斷續(xù)深長(zhǎng)孔加工工藝的過(guò)程、受力以及加工困難的原因，分析了目前解決該技術(shù)難題的國(guó)內(nèi)外方法，根據(jù)啟發(fā)和自己的經(jīng)驗(yàn)提出了工藝改進(jìn)思路。

參考文獻(xiàn)

[1] D.Biermann，M.Kersting，N. Kessler.Process adapted structure optimization of deep hole drilling tools[J].CIRP Annals - Manufacturing Technology，2009（1）：12.

[2]? 蔣超猛，張弓，王映品，等.深孔加工技術(shù)的研究綜述及發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)床與液壓，2015（11） ：173-174.

[3]? C.H.Gao，K.Cheng，D.Kirkwood.The investigation on the machining process of BTA deep hole drilling[J].Journal of Materials Processing Tech，2000（1）：222-227.