深孔机械加工论文

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1机械加工过程中深孔加工的主要特征

在机械加工过程中,要求深孔的直径是孔深的五分之一或者是小于五分之一。由于深孔的直径远远小于深孔的深度,增加了深孔加工的难度。与其他加工工艺相比,深孔加工具有以下特征:

1.1深孔加工难度较大

在深孔加工过程中,大多数情况下,都是处于一种半封闭或者全封闭的工况条件下,深孔加工难度主要体现在以下几个方面:①加工操作人员不能直接确定走刀的实际情况与刀具切削的过程和效果;②由于深孔深度与直径比例相关较大,导致深孔加工过程中的金属屑很难排出去,容易造成深孔堵塞,进而影响深孔正常加工与深孔加工质量;③由于加工工具长度有限、自身性能较低,加上深孔加工过程中容易出现孔偏、角偏、抖动等现象,导致深孔的质量难以保障;④由于深孔加工环境长期处于半封闭或者全封闭的状态下,导致加工环境温度较高,影响加工工具性能[2]。

1.2深孔加工的排屑方法

在深孔加工过程中,主要有两种排屑方法,一种是内排屑方法,冷却液从加工工具的钻杆、孔等外壁进入,当工具经过加工切削区域时,将切屑带出,切屑从工具的钻杆、孔等排出;另一种是外排屑方法,却冷却液从加工切削区域进入加工工具的钻杆、孔等部位,然后从加工工具的钻杆、孔等外壁排出。

1.3深孔加工工具的运动方式

在机械加工过程中,通常会给出多种加工工具的动行方式,例如工件固定的情况下刀具旋转进给方式、工件转动情况下刀具旋转进给方式等,然而由于受到深孔加工环境限制,通常很少采用工件固定的情况下,刀具旋转进给方式[3]。

2机械加工过程中的深孔加工的技术研究

2.1深孔加工的工艺路线设计与选择

在机械加工过程中,工艺路线是加工的主要思路,起着指导性作用,深孔加工也是如此。深孔加工的工艺路线设计与选择主要从以下几个方面入手:①全面考虑深孔加工的方式与加工工具的适用性,针对加工工具的性能,结合加工材料的性质,选择合适的加工工艺方法;②在深孔加工过程中,需要对加工过程进行分段进行,一般情况下可以分为四个环节,即初始情况下的精加工与半精加工、后期的精加工与光整加工,在进行深孔工艺设计时,根据实际加工情况,选择最佳设计技术方法,进而有效提高深孔加工质量与效率;③在深孔加工工艺路线设计时,应结合深孔加工方式、加工工具设备以及深孔结构特征等因素进行全面分析,然后确定深孔加工的工艺路线。④对深孔加工余量的有效控制,深孔加工余量与其他加工余量有着很大的差异,在深孔加工过程中,由于加工刀具与加工刀具的角度余量各不相同,当加工刀具的角度偏大时,余量较大,所以,对深孔加工余量的有效控制,可以有效提高深孔加工的质量[4]。

2.2深孔加工刀具的选择

在机械加工过程中,由于不同的机械要求,对深孔表面加工的要求也不相同,因此,根据加工要求选择合适的加工刀具是十分必要的。在深孔加工中可能应用的加工刀具有以下几种:①麻花钻,在机构加工过程中广泛应用,主要应用在深孔加工初期的粗加工阶段;②内排屑钻头,钻头与钻杆之间用螺丝钉连接,在加工过程中,高压切削液从钻头、钻杆的外壁流入,进行切削时,所产生的切屑从钻杆的中心排出;③外排屑深孔钻,其工作原理是高压油进入到外排屑深孔钻杆孔,然后流入到切削区域,带动碎屑排出。其缺点是偏离角度较大,容易影响深孔加工质量;④扁钻,与其他加工工具相比,扁钻结构比较简单,容易操作,适用于硬度较高的铸件加工,在现代自动化机械加工中广泛应用。

2.3深孔加工的排屑处理

由于深孔加工处于半封闭或者全封闭的工况下,空间较为封闭,导致切屑很难排出到深孔外部,而切屑的长期积累,会严重影响到深孔加工的质量与过程,因此,深孔加工的排屑处理是深孔加工的重要问题与工艺指标。在深孔加工过程中,由于深孔深度较大,排屑途径较长,再加上深孔加工处于半封闭或者全封闭状态下,导致加工产生切削热量难以散发出去。所在以深孔加工时应充分考虑切屑的冷却与排屑问题。例如内排屑深孔钻工艺,具有冷却与排屑的功能,能够完成直径范围6到80毫米之间的深孔加工。在内排屑深孔钻加工过程中,钻杆起到切屑排出的作用,避免切屑与深孔壁产生摩擦,大大提高了深孔质量与精度。除此之外,内排屑深孔钻工艺还具有易实现、润滑等优势,可以有效确保钻杆的稳定性。

3结语

通过对深孔加工方法的研究可以看出,深孔加工难度要高于其他一般的加工环节,加工环境较差,难度较大。因此,在机械加工过程中的深孔加工时,需要结合深孔加工的实际加工环境,选择合适的工艺措施与加工方法,注重深孔加工时的排屑方法与工艺路线等环节,进而有效确保机械加工过程中的深孔加工质量[5]。

作者：刘威工作单位：沈阳优力机电设备有限公司