解决镗床深孔加工的疑难问题

孙学意关刘伟刘伟高贺王骏岭

摘要：本文针对镗床深孔加工的疑难问题，展开论述。

关键词：镗床；深孔加工；问题

深孔加工是机械制造领域的一个关键环节，在航空航天、汽车和能源等领域有着广泛的用途。但深孔具有孔径小，孔深大，排屑路径大等特点，给镗床深孔加工带来了很大的困难。传统的镗床在进行深孔加工时面临着断屑、刀具易磨损，工件表面质量难于保障等问题。因此对镗床深孔加工的疑难问题进行解决十分重要，本文就对解决镗床深孔加工的疑难问题措施进行分析，从而保障镗床深孔加工工作顺利开展。

 一、镗床深孔加工概述

深孔的精确再加始终是镗床过程中的一个难点，其加工时间很长，钻头、绞刀等刀具损失很大，而该单位生产的深孔工件数量也相对较多，因此，设计新型的刀具结构及工艺体系是提高深孔精度的一种有效途径。镗床深孔加工是加工深孔孔径较大的工艺方法。该技术主要应用于对发动机缸体，轴承座，导轨等零件的加工，要求其高精度，高表面质量。镗床深孔加工的工艺流程一般包括以下几个步骤：

1.预处理：在进行镗孔之前，需要对材料进行预处理。工作首先，为了进行镗床，必须选择适当的材质。这取决于材料的硬度，可加工性，以及所需的精确度。随后，要对所加工的零件进行检验，以确定它们的品质和大小是否满足。另外，对被测零件进行清洗，清除灰尘、油污，保证加工精度及品质。

2.定位夹紧：在进行镗床加工前，必须先将被工件夹紧在夹具上，保证在机械切削时，工件的定位与定位更加稳固、可靠。应采用适当的夹具和夹紧装置，以确保工作时无移位或振动。精密定位夹紧是保证机床稳定、高精度的关键。

3.镗孔：镗孔是一种利用镗孔工具的工艺。首先，需要将镗刀与一个镗孔的头部相配合。镗孔头部用于带动镗孔刀具作回转和进给。该工艺采用镗孔机在被测零件内部进行切削，将其作用转换成切削效应，使孔径逐步达到所需的尺寸。镗孔加工通常采用逐渐加工的方式，通过多次切削来达到所需的精度和尺寸。

4.冷却润滑：在机械加工时，由于切削时会产生较高的温度，若不采取合适的降温及润滑方法，将会造成刀具过热，损坏，或降低加工品质。为了达到降温、改善切削效率，通常在镗床过程中使用冷却、润滑等措施。

5.检测和修整：在镗孔结束后，要检查并修正已加工出的孔尺寸。常见的测试手段有测微计、游标卡尺等，也有图像检测器等光学设备。利用上述测试手段，可以判断出该型孔与所需的大小及精度是否满足所需。若有偏差，则应加以修正。孔径的调整可以采用磨轮等方式进行，达到所需的大小及外形。对其进行修形，以确保所制孔能达到尺寸及品质的要求。经检验、修磨，能保证最后的镗孔效果达到设计要求[1]。

二、镗床深孔加工存在的问题

（一）切削稳定性问题

在深孔加工过程中，经常遇到的一个问题就是切削的稳定性。深孔加工工具的尺寸比较大，在切削时容易引起震动。在此基础上，提出了一种基于机械结构的机械结构振动控制方法。由于振动引起的附加切削力，刀具与被加工材料的非平稳、非平稳与被切削面的接触，从而引起不均匀的切削变形。此外，振动还可能导致刀具断裂的风险增加，因为刀具受到不稳定的力加载，无法承受这种额外的负荷。这可能导致刀具损坏甚至断裂，进而导致工件报废[2]。

（二）切屑排出困难

在深孔加工中，经常遇到切削后的切屑很难从钻孔中取出。这主要是由于深孔的尺寸比较小，长度比较大，切削时所形成的切屑不能很好地排出。该问题不但会降低切削效率，还会引起润滑油在切削过程中的阻塞，从而引起工具的损坏、零件的损坏。难以清除切屑会导致很多问题。首先，由于切屑对工具、通道的阻塞，使得流体无法在通道内流动，从而影响了加工的散热与润滑性能，甚至造成工具过热，从而影响其使用寿命。其次，由于切屑得不到有效的排除，会堆积在孔壁底部，造成孔壁不平；这种情况下，不但会对零件的形状、加工过程产生不利的影响，而且还会造成零件的组装问题。在切削时，由于排屑的难度增大，产生的震动也会增大，从而影响到工具及工件的表面质量。切屑在切削时所产生的撞击会引起工具的震动，从而对机床的稳定及工件的表面品质产生不利的影响。另外，过量的切屑积聚还会使加工过程中产生较大的应力，从而使加工过程中产生较大的切削振动。

（三）刀具寿命短

深孔加工时，工具要经受很大的切削力与热应力。刀具在深孔内长期工作，受外力及热作用，易造成刀具磨损、热裂纹及破裂。首先，在深孔加工过程中，存在着难以回避的切削力。在大切削条件下，切削力大，切削力大，对工具造成了很大的压力。长期使用会造成刀具边缘的严重损伤，从而丧失其原本的功能。其次，切削过程中产生的热应力也是影响切削工具使用寿命的一个重要原因。深孔加工过程中，在工件表面存在着较高的温度，而工件表面存在着较大的热应力。切削过程中，切削过程中产生的热能会在切削过程中不断累积，从而使切削过程中产生较大的温升。随着切削用量的增加，润滑油的温升将导致切削过程中的热膨胀、热应力的集中，从而导致切削过程中出现热开裂、开裂等现象。此外，深孔的润滑还会降低工具的耐用度。如果润滑油的质量差，将导致加工过程中的高温和更大的磨损

[3]。

三、解决镗床深孔加工的疑难问题的措施

（一）保障切削稳定性

首先，在对加工工艺进行优化时，要综合分析不同材质的刀具材质及刚度。由于各种材质的刀具，其刚度、刚度各不相同，因此，对其进行适当的选用，可以改善其切削性能。在深孔加工中，一般推荐选用硬度高、刚度好的切削工具，例如：碳化物、陶瓷等。其次，对切削用量进行了适当的选择，如切削速度、进给量、切削用量等。深孔加工时，应综合考虑工具与工件的抗热性能及刀具刀刃的损耗。进给速度要考虑到切削工况及工具刚度，如果进给太大，则切削力太大，震动太大，不利于加工的稳定。为了降低切削过程中工具的震动及失稳，需要逐步增大切削深度。最后，在某些深度孔的加工中，例如，在长、孔尺寸等方面，还应采取一定的方法来提高其稳定性[4]。

（二）做好切屑有效排出

在进行深孔切削时，排出切屑不仅关系到工件的质量，而且还关系到工件的安全性，尤其是在深孔、盲孔的情况下。切削速度太快，切削力太强，切削力较大，而且有增大震动的倾向。但是，如果切削量太大，则很难排出，而且，由于离心力的作用，切削过程中产生的残余切屑会对孔壁产生压力，从而导致切削过程中残余的切屑受到压力，从而导致切削液的阻塞，从而导致工具的破损。所以，在进行内孔加工时，建议采用内冷却方式。同时，选择合适的刀片槽型和切削参数，也有助于切屑的控制和排出。

（三）提高刀具使用寿命

首先，在切削工具的选用上，要综合材料的硬度、耐磨性及热稳定性能，才能保证切削工具具有较高的承载能力。另外，选用优良的镀层工具也很重要，镀层能有效地改善工具的磨损性能，改善切削效果。其次，要做好工具的日常维修与维修工作，以确保工具的使用寿命。适当的刃磨可以修补工具的锋刃，降低工具的损耗；对工具进行周期性的磨损检测，可以对破损较大的工具进行替换或修理，以防止由于工具的损伤而影响产品的品质和生产效率。另外，选用合适的润滑油。针对被加工物料特性，选用适当的切削液体，既能减小其摩擦损耗，又能对其进行降温、润滑，从而增加其工作稳定性，延长其使用寿命[5]。

结论：

总之，在深孔加工工作中部分深孔具有高的加工精度与高的表面质量，而另一些则因其可切削性不佳而成为普遍存在的问题。为此，对镗孔加工中遇到的难题进行了探讨，希望能对有关工作有所帮助。

参考文献：

[1]常松.浅析镗床加工小直径深孔方法[J].中国科技纵横,2019(7):100-101.

[2]刘永社.提高镗床上深孔钻削加工效率的研究[J].机械工程师,2021(12):165-166.

[3]许颖.浅谈枪钻在普通镗床深孔加工中的运用[J].电子测试,2017(18):88,85.

[4]丁建平.解决镗床深孔加工的疑难问题[J].黑龙江科技信息,2011(26):78-78.

[5]牟信虎,李毳.枪钻技术在普通镗床深孔加工中的应用[J].科学技术创新,2021(5):195-196.