降低斷續深長孔的加工難度的關鍵技術研究

畢俊召 鄒紅亮

摘 要 深孔、深小孔的加工難度較大屬于特種加工領域，而斷續深長孔的加工不僅需要使用特種加工方法，更需要其他輔助手段，本文將根據作者的經驗提出降低斷續深長孔加工難度的技術思路。

關鍵詞 孔加工;斷續深長孔加工;特種加工;降低加工難度

前言

孔加工屬于機械加工領域較復雜的工藝，原因是在實體材料內部加工型腔，材料去除量很大，排屑散熱困難，摩擦力大，對刀具的磨損與熱效應突出，鉆頭易跑偏折斷，因此孔加工的精度相對于軸較難控制[1-2]。斷續深長孔的加工不僅需要特種加工方法，更需要其他輔助手段方可實現[3]。

1斷續深長孔加工的技術分析

深孔是指孔的長度與孔的直徑比大于10的孔，深長孔是指孔的長度與孔的直徑比大于25的孔，如油缸孔、軸的軸向油孔，液壓閥孔及發動機連桿的油孔等。然而在機械加工中，還有比深長孔加工難度更大的斷續深長孔的加工需求，即孔的長度與孔的直徑比大于25且孔并不是連續的整體，而是開環斷續的結構。這些斷續深長孔的加工精度、同軸度公差、表面質量要求較高而且被加工材料的切削性能往往較差，例如圖1所示的發動機連桿深油孔、圖2所示的液壓元件的深油孔。

由于孔是不連續的，深孔鉆頭（槍鉆）的切削也是不連續的，切削力不恒定，且在圓弧面入刀時容易出現打滑現象，導致鉆頭偏離正確位置，造成廢品，因此斷續深長孔的加工工藝是企業生產加工的難題。

2斷續深長孔加工的難度分析

一般而言，深長孔是作為油道、管道、氣孔的通道，用于零件局部的供油潤滑、氣體排除污物等，因此必須保證同軸度公差，防止供油通氣后出現漏油漏氣現象。斷續深長孔具有同軸度公差要求，因此加工精度要求較高。斷續深長孔的加工是無法一氣呵成的，因為當鉆頭鉆透實體部分進入斷續部分時，鉆頭的受力急劇變化：處于實體的部分受孔壁約束受擠壓與摩擦，其余部分處于非實體部分，相當于在空氣中空轉，不受任何約束，因此整個鉆頭的受力是非均勻的，造成鉆頭自身中心線的直線度出現較大偏差;當鉆頭繼續進給，處于空轉部分再一次入刀加工實體部分開始第二次加工狀態時，由于前一刻鉆頭中心線直線度出現誤差，所以斷續深長孔的軸心線必然出現較大偏差，而且槍鉆出現折斷崩刃的可能性較大。因此，斷續深長孔的加工難度很大，是深長孔加工領域中需要攻克的難題。

3降低加工難度的關鍵技術探索

目前，國內生產企業針對此類具有同軸度要求的斷續深長孔的加工方法主要是：改變鍛造模具，將整個毛坯做成連續實體。這就需要增加鏜孔工序，加工效率降低，加工成本增加。銑削工件平面時，必須以孔作為基準、安裝脹套、進行定位，但此種實體毛坯無法安裝脹套，因此銑削的工藝變得十分復雜，大大增加了加工難度。

因此，需要研究一種新的加工方法，以消除已有加工方法的弊端、提高加工效率和加工質量、減少廢品率，從而解決生產中的難題。解決思路：斷續深長孔無法直接使用槍鉆加工，可改變傳統思維方式，將毛坯制成斷續的，然后將斷續的空心部分加入實體材料進行填補，工藝改進后可節省原料、降低工時、降低加工難度。

4結束語

本文詳細分析了斷續深長孔加工工藝的過程、受力以及加工困難的原因，分析了目前解決該技術難題的國內外方法，根據啟發和自己的經驗提出了工藝改進思路。

參考文獻

[1] D.Biermann，M.Kersting，N. Kessler.Process adapted structure optimization of deep hole drilling tools[J].CIRP Annals - Manufacturing Technology，2009（1）：12.

[2]? 蔣超猛，張弓，王映品，等.深孔加工技術的研究綜述及發展趨勢[J].機床與液壓，2015（11） ：173-174.

[3]? C.H.Gao，K.Cheng，D.Kirkwood.The investigation on the machining process of BTA deep hole drilling[J].Journal of Materials Processing Tech，2000（1）：222-227.