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1機械加工過程中深孔加工的主要特征

在機械加工過程中,要求深孔的直徑是孔深的五分之一或者是小于五分之一。由于深孔的直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于深孔的深度,增加了深孔加工的難度。與其他加工工藝相比,深孔加工具有以下特征:

1.1深孔加工難度較大

在深孔加工過程中,大多數(shù)情況下,都是處于一種半封閉或者全封閉的工況條件下,深孔加工難度主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①加工操作人員不能直接確定走刀的實際情況與刀具切削的過程和效果;②由于深孔深度與直徑比例相關(guān)較大,導(dǎo)致深孔加工過程中的金屬屑很難排出去,容易造成深孔堵塞,進而影響深孔正常加工與深孔加工質(zhì)量;③由于加工工具長度有限、自身性能較低,加上深孔加工過程中容易出現(xiàn)孔偏、角偏、抖動等現(xiàn)象,導(dǎo)致深孔的質(zhì)量難以保障;④由于深孔加工環(huán)境長期處于半封閉或者全封閉的狀態(tài)下,導(dǎo)致加工環(huán)境溫度較高,影響加工工具性能[2]。

1.2深孔加工的排屑方法

在深孔加工過程中,主要有兩種排屑方法,一種是內(nèi)排屑方法,冷卻液從加工工具的鉆桿、孔等外壁進入,當(dāng)工具經(jīng)過加工切削區(qū)域時,將切屑帶出,切屑從工具的鉆桿、孔等排出;另一種是外排屑方法,卻冷卻液從加工切削區(qū)域進入加工工具的鉆桿、孔等部位,然后從加工工具的鉆桿、孔等外壁排出。

1.3深孔加工工具的運動方式

在機械加工過程中,通常會給出多種加工工具的動行方式,例如工件固定的情況下刀具旋轉(zhuǎn)進給方式、工件轉(zhuǎn)動情況下刀具旋轉(zhuǎn)進給方式等,然而由于受到深孔加工環(huán)境限制,通常很少采用工件固定的情況下,刀具旋轉(zhuǎn)進給方式[3]。

2機械加工過程中的深孔加工的技術(shù)研究

2.1深孔加工的工藝路線設(shè)計與選擇

在機械加工過程中,工藝路線是加工的主要思路,起著指導(dǎo)性作用,深孔加工也是如此。深孔加工的工藝路線設(shè)計與選擇主要從以下幾個方面入手:①全面考慮深孔加工的方式與加工工具的適用性,針對加工工具的性能,結(jié)合加工材料的性質(zhì),選擇合適的加工工藝方法;②在深孔加工過程中,需要對加工過程進行分段進行,一般情況下可以分為四個環(huán)節(jié),即初始情況下的精加工與半精加工、后期的精加工與光整加工,在進行深孔工藝設(shè)計時,根據(jù)實際加工情況,選擇最佳設(shè)計技術(shù)方法,進而有效提高深孔加工質(zhì)量與效率;③在深孔加工工藝路線設(shè)計時,應(yīng)結(jié)合深孔加工方式、加工工具設(shè)備以及深孔結(jié)構(gòu)特征等因素進行全面分析,然后確定深孔加工的工藝路線。④對深孔加工余量的有效控制,深孔加工余量與其他加工余量有著很大的差異,在深孔加工過程中,由于加工刀具與加工刀具的角度余量各不相同,當(dāng)加工刀具的角度偏大時,余量較大,所以,對深孔加工余量的有效控制,可以有效提高深孔加工的質(zhì)量[4]。

2.2深孔加工刀具的選擇

在機械加工過程中,由于不同的機械要求,對深孔表面加工的要求也不相同,因此,根據(jù)加工要求選擇合適的加工刀具是十分必要的。在深孔加工中可能應(yīng)用的加工刀具有以下幾種:①麻花鉆,在機構(gòu)加工過程中廣泛應(yīng)用,主要應(yīng)用在深孔加工初期的粗加工階段;②內(nèi)排屑鉆頭,鉆頭與鉆桿之間用螺絲釘連接,在加工過程中,高壓切削液從鉆頭、鉆桿的外壁流入,進行切削時,所產(chǎn)生的切屑從鉆桿的中心排出;③外排屑深孔鉆,其工作原理是高壓油進入到外排屑深孔鉆桿孔,然后流入到切削區(qū)域,帶動碎屑排出。其缺點是偏離角度較大,容易影響深孔加工質(zhì)量;④扁鉆,與其他加工工具相比,扁鉆結(jié)構(gòu)比較簡單,容易操作,適用于硬度較高的鑄件加工,在現(xiàn)代自動化機械加工中廣泛應(yīng)用。

2.3深孔加工的排屑處理

由于深孔加工處于半封閉或者全封閉的工況下,空間較為封閉,導(dǎo)致切屑很難排出到深孔外部,而切屑的長期積累,會嚴(yán)重影響到深孔加工的質(zhì)量與過程,因此,深孔加工的排屑處理是深孔加工的重要問題與工藝指標(biāo)。在深孔加工過程中,由于深孔深度較大,排屑途徑較長,再加上深孔加工處于半封閉或者全封閉狀態(tài)下,導(dǎo)致加工產(chǎn)生切削熱量難以散發(fā)出去。所在以深孔加工時應(yīng)充分考慮切屑的冷卻與排屑問題。例如內(nèi)排屑深孔鉆工藝,具有冷卻與排屑的功能,能夠完成直徑范圍6到80毫米之間的深孔加工。在內(nèi)排屑深孔鉆加工過程中,鉆桿起到切屑排出的作用,避免切屑與深孔壁產(chǎn)生摩擦,大大提高了深孔質(zhì)量與精度。除此之外,內(nèi)排屑深孔鉆工藝還具有易實現(xiàn)、潤滑等優(yōu)勢,可以有效確保鉆桿的穩(wěn)定性。

3結(jié)語

通過對深孔加工方法的研究可以看出,深孔加工難度要高于其他一般的加工環(huán)節(jié),加工環(huán)境較差,難度較大。因此,在機械加工過程中的深孔加工時,需要結(jié)合深孔加工的實際加工環(huán)境,選擇合適的工藝措施與加工方法,注重深孔加工時的排屑方法與工藝路線等環(huán)節(jié),進而有效確保機械加工過程中的深孔加工質(zhì)量[5]。

作者：劉威工作單位：沈陽優(yōu)力機電設(shè)備有限公司