基于管板深孔加工工藝技術及優化分析

摘 ?要：管板已被應用在石油化工、鍋爐設備、制冷、汽輪機等各行各業，這就對管板的加工提出了很高的要求。深孔技術是工業生產制造中的一項重要技術，深孔加工難度大，工作量大，因此它已成為一個重要的加工過程。隨著科學技術的發展，高硬度、高強度的新型零件不斷涌現，對加工效率、加工質量和加工成本提出了更高的要求。因此，管板深孔加工的優化成為一個備受關注的問題。本文分析了基于管板深孔加工工藝技術的難點，針對深孔加工進行了完善和優化，以力求提升生產技術水平，保持工藝品質。

關鍵詞：管板;深孔加工;工藝技術優化

深孔加工也是機械設備加工中的一個關鍵問題，難點就是由于孔深、剛性較差、硬度降低，容易造成刀具的偏斜、排屑不便，而且往往會造成孔變大，甚至產生錐形等特殊現象，因而達不到對加工品質的需要。隨著科技的進步以及機器生產的升級換代，對深孔加工的產品質量和工作效率都需要進一步提升，所以，研發深孔加工工藝對于提高機械加工技術有著很大的實用價值和現實意義。

1深孔加工技術分析

1.1鉆桿

鉆桿應選用45鋼制造，經調質加工后的HB為260～280，鉆桿與鉆桿之間的接頭、鉆桿與刀頭的銜接均應選用方牙螺紋，其好處是硬度大、易于拆卸，斷裂后也容易配制。在加工深孔時，對安裝的鉆桿應該作如下檢查，檢查鉆桿結合處，兩直徑差距不宜過大，無毛刺形成、飛邊等瑕疵。彎曲量也不能過大，且鉆桿和鉆套的間距也不宜過大，一旦間距過大，則需要經常調換支撐套。檢查鉆桿的內孔中是否有漏洞和雜物，以免卡緊鐵碎片。鉆桿須在使用結束后逐節拆開，并分節放置，以避免因其尺寸過大而引起扭曲變形。在工作完畢后，工人的任務就是把鉆桿孔內的切屑全部清理完畢，對方牙螺紋位置方面要特殊加以保護，而其余地方則要注意防止生銹。

1.2深孔加工刀具

首先對二個切割刃口的對稱性進行檢驗，然后再分別測二個切割刃的直徑是否一致，最后再測二個切割刃的對稱點距支承平面的高度是否相同，這二項檢驗的差值以小于0.3為宜。橫刃的寬窄和切割阻力也有很大的關聯，如果橫刃過寬，軸流式力大，鉆桿彎曲度增大，產生螺旋槽的可能性也更大;橫刃變窄，板鉆硬度降低，可能崩壞。對于深孔切割，板鉆對工件材質的敏感度也較大，根據工件材質不同，板鉆部分夾角也應因此而異，當工件材質硬、力度大時，應適當降低前角和后角的度數，當工件材質較軟、塑性力大時，刀具的前角宜大些。

1.3冷卻及潤滑

在深孔加工過程中，有效地利用冷卻設備可以更好地保證鉆桿的剛度和方向性。在深孔加工過程中，冷卻和潤滑系統不僅可以冷卻和潤滑，還可以減少磨損和振動，同時產生良好的消聲效果。由于鉆井過程中產生的高強度和高強度，通常需要潤滑劑，使用潤滑劑可以克服鉆孔阻力。使用冷卻液還可以消除鉆進過程中產生的熱量，使鉆桿和鉆孔溫度保持在相對穩定的范圍內，有效地保證鉆桿的剛度和深孔加工質量。

1.4加工工藝

針對管板鉆孔深L和鉆孔直徑D比較超過10的典型深孔，可以選用現代數控深孔鉆床的加工工藝方法，目前使用的意大利三軸數控深孔鉆具，其最高機械加工區域為6m x5.3m，最高機械加工深度范圍為1100mm ，最高機械加工孔徑區域為φ13mm ～φ60mm，，其機械加工技術能力已全面涵蓋了所探究的管板。在加工刀具的選用上依據機械加工設備選用以BTA鉆頭，其工作機理為將切削液直接通過導軌套注人鉆頭磨損附近的機械加工區域，并利用強勁的切削液壓力對其表面加以潤滑和冷卻，同時使鐵碎片從鉆桿內排出，這種強力冷卻和排屑方法尤其適合于深孔工藝。

2基于管板深孔加工工藝技術的優化

2.1改進了引導孔與鉆頭間距

為正確引導鉆頭的進鉆，一般采用在管板上加工出導引孔，以起到引鉆效果，不過由于鉆頭會在與導引孔間形成一定的空隙，此縫隙也會造成在引導開鉆頭時會產生偏差，并隨著軸向引力的增加而擴大。在如果鉆頭和導引孔間的空隙過小時，則鉆頭很容易和導引孔形成嚴重碰撞，最后形成抱轉現象，從而導致刀具的損傷和零部件的報廢。由此可見，導孔與鉆頭之間磨損縫原直接危j害著鉆機的耐久度與鉆頭品質，同時也是限制內孔的關鍵。因此本文通過實測刀具長度，將導孔宜與刀具之間的直尺示間距限制在0.03mm以內，從而精確引導加工程序的穩定，管板深孔加工效果顯著，有效地增加了深孔鉆頭磨損、鏜刃的耐用度，并大大提高了工作效率，從而提高了深孔質量。

2.2導塊位置的影響

管板深孔加工程序中，導塊的定位對最后機械加工造型精確度具有十分關鍵的作用，因為導塊需要在其固定的軌跡上工作，才能保持在機械加工程序中對鉆頭產生磨損的穩定性。尤其是出鉆和引鉆時，鉆進方向有時很不平衡，會形成強烈震蕩，使鉆進偏移原軌跡，從而嚴重影響鉆孔精度。如果我們在鉆機頭體的后端面增加了一個減振塊，當用鉆頭鉆孔時，鉆頭磨損并與引導孔碰撞，鉆進方向出現嚴重偏離，從而形成強烈扭轉震蕩，此時減振塊也將發揮減振的功能，從而保證刀刃穩定和改善了加工鉆進的形狀精度。

2.3改進深孔鉆排屑方式

由于外排屑方式在卡盤處的軸向無法頂緊，制動時液壓不足，刃具表面不能完全潤滑并完全淬火，刀刃損壞嚴重。機械加工時中軸向尺寸在串動，嚴重負面影響了寬度規格要求。經改進了深孔鉆頭的排屑方法，把原來外排屑變為內排屑，切屑從刀桿內流出，切割液則從鉆桿內流入。自制了一個轉接套，用卡盤夾住并項緊軸端，對這樣的軸流式設計尺度進行了限制，內排屑時對切屑的大小和外形都要加以控制，優異的高溫冷卻水潤滑性，以及優異的熱透氣性、排屑性，使切割液能有效地滲透到刃口上，并確保切屑能順暢流出。

結束語：

在管板加工過程中，深孔加工技術是一項技術含量高、操作難度大的復雜技術。優化管板深孔加工工藝可以有效提高深孔加工精度、加工效率、零件加工質量，積累管板加工深孔的經驗。

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作者簡介：巫均平，男，漢族，職稱：講師，碩士，研究方向：機械工程