深孔的加工（1）

海上孤舟

) D9 x7 y. T7 e% C5 A' r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。
( q: W- W# j0 y2 C$ G5、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
- i$ Q. b( m2 V3 B+ U$ ?6 O: j) }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

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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。

枪钻系列

这种钻头是它只在钻头轴线一侧有切削刃，因此消除了横刃对切削过程的不利影响。切削力由两导向块和工件孔壁支承。开始切入工件时，由导向套定位。当导向块进入工件孔后，靠孔自行定位导向。主切削刃基本上通过或微低于钻头中心，约为(0.01～0.015)钻头直径。最大不大于0.4mm。它的内、外刃前角为0º，后角α0=10º～15º，并磨成双重后角。外刃偏角Kr1=60º～65º，内刃偏角Kr2=110º～115º，内刃尖距e=d/4，如图4所示。(d为钻头直径)。
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硬质合金枪钻适用于钻削直径Φ2～Φ30mm的深孔。钻削时的切削速度(钢材) Vc=70～120m/min，进给量f=0.01～0.04mm/r，进给量f和钻头直径d成正比。

排屑深孔钻

3、单刃内排屑深孔钻：如图5所示。
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这种钻头适用钻削直径Φ25mm以上的深孔。在钻头上镶有两条硬质合金的导向块，起钻时的导向和支承作用。在主刀刃上磨成阶梯状，并磨有断屑槽，使切屑分开和折断，有利切屑排出。在切削刃上有直通钻杆的排屑孔，切屑在有压力的切削液的作用下，从钻杆内孔中排出。这种钻头的刚性好，钻削平稳，可以进行高速钻削，表面粗糙度可达Ra3.2μm，尺寸精度可达IT10～IT11。切削用量为Vc=60～80m/min，f=0.06～0.12mm/r。
4、错齿(多刃)内排屑深孔钻：如图6所示。

这种钻头是把切削齿(刃)错开分列在钻头的两边，以保证分屑可靠，使切屑体积减小，便于排出。而且刀片的散热条件得到改善。切削刃上的径向力也得到平衡。同时也根据切削刃的切削条件，选用不同的刀具材料(牌号)，以达到最佳切削效果。
钻头上也有两个硬质合金导向、支承块。几何参数是：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，外刃中间齿突前量为(1～2)f。
, a2 G& ~) u6 H" c此钻头钻削一般钢材的切削用量为：Vc=70～100m/min，f=0.15～0.35mm/r。
+ R% D$ {# T6 k/ J$ X* _) h# y8 L5、喷吸钻：如图7所示。它是在排屑系统中利用喷吸原理，改善排屑条件，所用的冷却润滑液的压力较前三种低，如图8所示。用它可以钻削直径¢20～¢65mm长径比达100的深孔，而且加工效率较高。除用硬质合金刀片焊成钻头外，还可以用麻花钻改制成喷吸钻。
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喷吸钻

喷吸钻的工作原理，如图7所示，具有一定压力的切削液，由进油口流入连接装置，其中大部分通过内外管之间的间隙，经过钻头的6个小孔，从环形断面和喉颈(反压间隙区)流向切削区，冷却切削刃并把切屑冲进排屑口，经内管向后流动。另一小部分切削液则从管内四周的月牙槽向后喷射，流速增大而形成射流。根据能量守恒原理，由于比能增大，压能下降，因此在这股喷射流的周围形成低压区，这样在内管的前、后端存在压力差，产生一定的吸力，加速前端有切屑的切削液向后流动排出。
6 P4 N" s) i/ D. T喷吸钻的切削用量，在铂削一般钢材时，Vc=70～100m/min，f=0.1～0.17mm/r。
* I! J: ], n# W3 F上述几种钻头，均可以连续钻削，不用退刀排屑和进行冷却润滑，加工效率高，孔的质量也好，但必须有相应的液压系统，进行冷却润滑和排屑。
: \' E' o9 ]/ Y6、麻花钻：在无专用工装的情况和单件生产时，也可用标准的麻花钻头加一根长钻杆来钻削深孔。但是，由于麻花钻头的容屑空间和通道的影响，不能连续排屑和冷却润滑，所以必须多次进行排屑与润滑，而增加了比前所述钻头多许多倍的辅助时间，至使加工效率低。但它不需要其它工装，操作技术较为简单，因而它是单件生产时常采用的深孔钻工具。
: ^% q5 I% g( C- G& v  }采用麻花钻钻深孔时应注意的问题：
①、钻杆直径d应小于钻头直径0.3～0.8mm，外表面必须光滑。对于直径¢20mm以上的钻杆可采用滚压加工，以提高钻杆表面的硬度，防止切屑碎屑拉伤。
②、锥柄钻头A段直径应磨小0.5～1mm，如图9所示，以防此段在钻削的过程中因硬度低而拉伤研在孔中。(注锥柄钻头的锥柄是一般钢在A段对焊而成，柄部硬度低)

麻花钻

③、对直柄钻头接长钻杆的方法，采用如图10所示的焊接，它除对焊外，再在镶装部磨两个坑后焊好，磨圆即成。这样焊的钻头结实不会在钻削中开焊。

图10、直柄钻头的焊接

④、采用长钻杆的钻头钻深孔前，先用中心钻钻一个定位孔，再用短钻头(未加长的钻头)钻一导向孔(尽可能深一点)后，才用长钻头钻。
7 D2 S. g) E7 N  z0 z1 f  R⑤、严格掌握每次进刀位置和钻削长度。每次进刀钻削长度和钻头直径成正比，一般为5～15mm，(此时的钻头直径为¢5～¢30mm)，千万还要进给太长，以防容屑太多，增大和孔的摩擦力，而将钻头卡死在孔中而不易退出。
8 t2 ]( r' B5 w9 `8 z⑥、在每次退出排屑后，一定要把钻头和钻杆上的切屑碎末刷干净，并涂好润滑油。
: F# A5 y7 _, H" l7 A* P⑦、要根据不同的工件材料选用不同的切削速度和进给量，以保证钻头有较合理的耐用度。钻头的钻型最好采用群钻型，如采用普通钻型，就把钻头的横刃修磨窄，以减小轴向力。

海上孤舟

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自己顶一下~未完~

fbi369

楼主是否考虑一下用压缩包上传啊
不过谢谢了啊

齐鲁大帝

谢谢了啊~~~~

tuligao

好东西，楼主辛苦了。

asdcp

看完1和2后对深孔加工有了一定的了解

房顶

谢谢了

370941104

谢谢了啊~~~~

海上孤舟

楼主是否考虑一下用压缩包上传啊
不过谢谢了啊
fbi369 发表于 2009-7-5 17:32

; [  t5 Y- C, B2 p4 F/ H6 c恩~
下次考虑用压缩包，这此上传的仓促，没来得及整理~

小衲

很好的资料!感谢分享,收藏了!