深孔加工在設備修理中的應用

郭 輝

(河南工業職業技術學院，河南南陽 473009)

在設備修理中經常遇到孔的長度與直徑之比L/D＞5的深孔加工，例如壓鑄機的油缸、氣缸、注射機的機筒等，這些零件的特點是孔的尺寸精度高，表面粗糙度值小(一般尺寸公差在0.01～0.04 mm，粗糙度Ra值在0.02～0.04 μm之間 )，屬于高精度深孔加工。

1 深孔加工特點

(1)深孔加工時軸線易歪斜，而加工用刀桿較細長，強度、剛度均較差，在加工孔時容易引偏和振動。

(2)刀具冷卻散熱條件差，磨損快。

(3)排屑困難，影響工件表面粗糙度，嚴重時會發生刀具崩刃，甚至拆斷刀桿。

在深孔加工中，我們根據以上三方面特點，采取工件旋轉和導向結構，增強刀具的剛度，減小刀具的引偏，采用壓力輸送切削液，以便及時冷卻刀具和排除切屑，從而成功地加工出各類深孔零件。例如60 g注射機機筒的加工見圖1。L/D=22，選用設備為C620-1普通車床。

2 加工步驟如下

(1)粗鉆孔：采用加長的φ20 mm麻花鉆裝在機床的尾座內進行鉆孔，為排除切屑和冷卻刀具，鉆頭每送進一段需從孔內退出，反復進行直到孔鉆通。

(2)擴孔：更換成加長的φ40 mm麻花鉆，方法同上。

(3)鏜孔：鏜刀桿見圖2。經鉆擴削的孔需進行粗精鏜孔，首先粗鏜到尺寸φ41.5±0.1 mm，接著調整刀桿尺寸精鏜到φ42+0.03 mm，粗糙度Ra值達到1.6 μm。鏜孔的關鍵是刀具、引導、冷卻、排屑。我們選擇刀頭的材料為YT15硬質合金，刀桿材料為45#鋼，并進行調質處理。

導向塊分為前導向塊和后導向塊，材料為松木，安裝后加油潤滑，調整前導向塊徑向尺寸與孔緊配，后導向塊徑向尺寸略大于孔尺寸，即尺寸為φ43 mm。因為木材有彈性，具有浮動鏜刀的特點，可避免擦傷已加工表面。

冷卻是利用機床自身的冷卻管，引向工件未端，采用工件內排屑方法，既達到冷卻刀具，又達到沖走切屑的目的。

(4)滾壓加工：滾壓輔具見圖3。滾壓前要先通過調整螺母2、6，調整滾壓頭4的徑向尺寸。旋轉調整螺母2、6，可以使固定套5軸向移動，向左、向右可以達到滾壓頭徑向尺寸分別縮小或擴大。一般鋼材的滾壓過盈量為0.1～0.12 mm，經滾壓后孔徑增大0.02～0.03 mm。精度可達到0.01 mm，粗糙度Ra值可達到0.02 μm，表面硬化耐磨。

滾壓速度取325～400 r/min，進給量0.12～0.3 mm/r。因屬于光整加工，滾壓一次到兩次即可。滾壓后的尺寸公差范圍較滾壓前按直徑計算可縮小10%～15%，零件的形狀一般不會有顯著的改善。

3 切削液

在深孔加工中，為了保證切屑順利排出及對刀具的充分冷卻，要求有恒定壓力和足夠流量的切削液。常用壓力為1～6 MPa，流量為50～300 L/min，還要有足夠的容積，以保證切削液溫度不致過高，一般控制在35～50℃。

切削液一般采用60%機油加40%柴油，對要求精度高的深孔加工可選用40%極壓硫化油加40%煤油，再加上20%氯化石臘，效果更好。

4 其它加工方法

在設備修理中經常遇到鑄鐵孔的修理，而滾壓加工對鑄鐵的質量不穩定，原因主要是鑄件硬度不均、表面疏松，氣孔和沙眼等缺陷，因此鑄件可采用珩磨、研磨方法加工。研磨方法見圖4。

研磨亦適用于鋼件，但效率較滾壓方法低。

5 結語

以上介紹了深孔加工在設備修理中的應用，對于位置精度要求較高的孔，必須在光整加工前道工序中保證。因為無論滾壓、研磨、珩磨一般都不能保證孔的位置精度。此外，根據零件材料的變化、孔徑的大小、精度的高低，合理地選擇加工方法，均能收到滿意的效果。

［1］機械設計手冊編委會.機械設計手冊［M］.北京：機械工業出版社，2004.