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如何在難加工的工件上高效率加工有精度要求的深孔？

深孔鉆削的起源可以追溯至早期的槍膛加工車間。從這種軍工起源開始，深孔加工 (DHM) 技術(shù)已不斷演變成為一系列精密的生產(chǎn)加工方法，并應(yīng)用于各種領(lǐng)域中，例如飛機(jī)起落架和電廠的汽輪機(jī)。

深孔加工的特質(zhì)在于高排屑率和精確度，包括孔的直線度、尺寸公差和表面質(zhì)量?！吧羁住笔侵缚椎拈L度直徑比大，深度從5倍到150倍不等。在大多數(shù)深孔加工中，工藝穩(wěn)定性是一個(gè)關(guān)鍵問題。

為了最大限度地減少設(shè)置次數(shù)，傳統(tǒng)的數(shù)控車床、多任務(wù)機(jī)床和具有強(qiáng)大冷卻液系統(tǒng)的加工中心也越來越多地用于深孔加工。為了滿足高生產(chǎn)效率的需要，深孔加工方法甚至也可用于加工較淺的孔。

方法

最常見的深孔鉆削方法是實(shí)體鉆，即通過一次加工在實(shí)心材料上鉆出一個(gè)孔。擴(kuò)孔主要用于擴(kuò)大現(xiàn)有的孔，并改善表面質(zhì)量和直線度。拉鏜則是其延伸，刀具穿過工件后退進(jìn)給。套料鉆是在孔中間形成一個(gè)料芯，具有減少功耗的優(yōu)點(diǎn)。

料芯通常用于測(cè)試 (尤其是加工難加工材料時(shí))，也可作為其他生產(chǎn)工藝的原料。還有一種專門的方法，料芯切斷，可用于套料鉆之后去除料芯。

更加專業(yè)方法通常目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)非常嚴(yán)的公差和/或特殊形狀。刮削和滾光本質(zhì)上涉及刀具組合，以提供極高表面質(zhì)量、尺寸公差和圓度公差。

腔鏜 (也稱為瓶腔鏜) 是在工件內(nèi)部加工一個(gè)深孔，入口和/或出口的孔徑較小。該工藝的一個(gè)特別的好處是能夠加工復(fù)雜的內(nèi)部形狀，制造商可以減輕關(guān)鍵零件的重量而又無需犧牲其表面完整性。成型刀具或盲孔刀具主要用于在對(duì)表面完整性要求較高的應(yīng)用中加工不同直徑的表面。

刀具系統(tǒng)

最常用的深孔加工系統(tǒng)是槍鉆，它使用整體刀具，并配有冷卻液管和V形排屑槽。在傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床上配備相應(yīng)高壓冷卻液的系統(tǒng)正越來越受歡迎。槍鉆是非常精確的刀具，有助于提高表面質(zhì)量，并適合孔徑小到1毫米的場(chǎng)合，但由于柱柄過細(xì)而導(dǎo)致穿透率偏低，其最大孔深為100倍孔徑。

單管系統(tǒng) (STS) 可與反向槍鉆相媲美：冷卻液流入孔壁和圓柱形鉆管之間的鉆頭，并將切屑沖入管中。這就需要使用壓頭來密封工件的入口側(cè)。

單管系統(tǒng)是極深孔加工的理想選擇，同時(shí)因其冷卻液速度高，也是難切削材料 (例如低碳鋼、不銹鋼和鈦) 加工的理想選擇。單管系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)直徑范圍為15.60-130毫米 (0.6142–5.112英寸)，也是直徑超過200毫米 (7.874英寸) 時(shí)的唯一替代選擇。

在噴吸鉆或雙管系統(tǒng)中，冷卻液在內(nèi)外鉆管的中間層流動(dòng)。該系統(tǒng)的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是，可以改裝此系統(tǒng)用于傳統(tǒng)機(jī)床 (如車床)。工件與鉆套之間無需密封。標(biāo)準(zhǔn)孔徑范圍為18.40-65毫米 (0.7244-2.559英寸)，最大孔徑為200毫米 (7.874英寸)。

數(shù)控刀具