深孔加工存在的问题与对策
深孔加工存在的问题与对策[20200123165543]
日期： 2012年 月 日 【摘要】
随着科学技术的进步，孔加工技术的应用越来越广泛，已成为机械加工中的热点。孔加工是机械加工中所占比例较大的一种加工方法，约占整个机械加工工作量的1/4，而深孔加工又在孔加工中占很大的比例。由于其本身具有一定的特点，往往成为重型机械制造的一道关键工作，从而影响整个生产过程，所以深孔加工的问题是否解决好，将会直接影响机械产品的生产进度和质量。
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关键字:】孔加工；机械加工；振动
引言 1
一、 零件的分析 2
（一）零件的加工 2
（二）零件的工艺分析 2
二、 深孔加工简介 3
(一) 深孔加工的概念 3
(二) 零件内孔常用加工方法 3
(三) 刀具选择 4
三、 深孔加工中常见问题及处理 5
(一) 深孔加工举例 5
(二) 本零件加工的问题 6
(三) 本零件排屑存在的问题与解决 6
(四) 钻头的刃磨 7
(五) 关于本零件加工中刀具振动现象分析 8
(六) 关于提高本零件的加工质量的分析 10
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
本论文主要介绍深孔加工，并且对深孔加工存在问题进行研究找出问题并找到解决问题的原因。深孔加工是在封闭半封闭状态下加工的，所以观察和测量比较困难加工质量难以控制，随着科学技术的进步，产品的快速更新换代，所以对深孔加工技术提出了更高的要求。
本论文的文字内容共分三部分，一、深孔加工简介；二、深孔加工技术介绍；三、深孔加工中常见问题及处理。
。
一、 零件的分析
（一）零件的加工
1 零件的尺寸如下图
2 零件的材料为铝
图1-1零件图
（二）零件的工艺分析
孔的长度为200mm，直径为36mm，长径比大于5，为深孔零件。该零件主要加工孔。该零件为铝，材料硬度属于中性硬度，可以采用铣削加工，在确定毛坯时，应根据机械加工和毛坯制造两方面考虑，毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，则零件的机械加工劳动量越少，材料消耗越少，可充分提高劳动生产率，降低成本，选用毛胚半径65mm，高240mm，材料为铝。
该零件是深孔，深孔加工与普通孔加工有较大区别。深孔加工中需要注意的问题比普通孔更多。
二、 深孔加工简介
(一) 深孔加工的概念
深孔加工就是对孔的长度与孔的直径比大于10的加工。一般的深孔多数情况下深径比L/d≥100。如油缸孔、轴的轴向油孔，火箭弹身和各种火炮的炮管等等。这些孔中，有的要求加工精度和表面质量较高，而且有的被加工材料的切削加工性较差，常常成为生产中一大难题。但只要我们合理利用加工条件，了解深孔加工的加工特点，掌握深孔的加工方法，就可以变难而不难。
本课题选用零件的长径比大于1/5，属于深孔零件，所以用深孔加工方法加工。
(二) 零件内孔常用加工方法
1. 钻孔
在零件上用钻头钻孔主要有两种方式：一种是转头回转，零件固定不回转，如在普通钻床，摇臂钻，镗床上钻孔；另一种方式则是零件回转钻头不回转，如在车床上钻孔。这两种不同的钻孔方式所产生的误差不一样，在钻床或镗床上钻孔，由于是钻头回转，使刚性不强的钻头易引偏，被加工孔的中心线偏移，但孔径不会发生变化。
2. 扩孔
是用扩孔钻扩大零件孔径的加工方法。他既可以作为精加工（铰孔，镗孔）前的的预加工，也可以作为要求不高的孔径最终加工。扩孔的加工精度，一般可以达到IT10-IT13级，表面粗糙度Ra为0.3-3.2um。
3. 铰孔
是用铰刀对未淬火孔进行加工的一种孔径的加工方法。铰孔的加工精度，一般可以达到IT6-IT10级，表面粗糙度Ra0.4-0.2um。在模具制造加工中，一般用手工铰孔，其优点是切削速度慢，不易升温和产生积屑瘤，切削时无振动，容易控制刀具中心位置。因此当孔的精度要求很高时，主要用手工铰孔，或用机床粗铰再用手工精铰。在铰孔是应注意以下几点：
1) 合理选择切削余量及切削范围。
2) 铰刀刃口要平整，并提高刃磨质量。
3) 铰削钢材时，要用乳化液作为切削液。
4. 车孔
在车床上车孔，主要特征是零件随主轴回转。而刀具做进给运动，其加工后的孔轴心线与零件的回转轴线同轴。孔的圆度主要取决于机床主轴的回转精度，孔的纵向几何误差主要取决于刀具的进给方向。这种车孔方式适用于加工外圆表面与孔要求有同轴的零件。
5. 镗孔
在镗床上镗孔，主要靠刀具回转，而零件做进给运动。这种镗孔方式，其镗杆变形对孔的纵向形状精度无影响，而工作台进给方向的偏斜或不直会使孔中心线产生形状误差。镗孔也可以在车床、铣床、数控机床上进行，其应用范围广泛，可以加工不同尺寸和精度的孔。对直径较大的孔，镗孔几乎是唯一的方法。镗孔的加工精度一般可以达到IT7-IT10级，表面粗糙度Ra为0.63-1.0um。
本课题先用中心钻钻孔定位，钻头钻孔进行粗加工，再扩孔用铰刀进行精加工。
(三) 刀具选择
1 钻头直径
钻头直径应由工艺尺寸决定，尽可能一次钻出所要求的孔。当机床性能不能胜任时，才采用先钻孔再扩孔的工艺。需扩孔者，钻孔直径取孔径的50%-70%。
麻花钻是通过其相对固定轴线的旋转切削以钻削工件的圆孔的工具；扩孔钻是用于半精加工或终加工的刀具；铰刀是具有一个或多个刀齿、用以切除已加工孔表面薄层金属的旋转刀具。
本课题零件直径为Φ36mm，所以选用Φ18mm的麻花钻，Φ35.5mm的扩孔钻，Φ36mm的铰孔刀。
三、 深孔加工中常见问题及处理
(一) 深孔加工举例
图3-1 深孔零件
（1）加工对象：深孔零件 材料为铝，模锻件。
（2）机床设备选择：深孔加工机床有通用机床、专用机床以及由车床改制而成的机床，大多是卧式机床。
（3）刀具选用喷射钻（属内排屑深孔钻头）。
（4）切削用量选择：按深孔加工切削用量表
（5）加工： 数控车床CJK6130，用Φ36mm的钻头钻200mm，镗刀镗到195mm深的孔。
（6）分析问题：加工中缺少冷却液导致刀具磨损加快，刀杆振动影响加工尺寸精度
(二) 本零件加工的问题
深孔钻削加工和车削等别的加工方法有所不同，其刀具本身进入工作时，在封闭的条件下进行切削，因此受到较多的限制，有以下特点。
①刀杆受孔径的限制，直径小，长度大，造成刚性差，强度低，切削时易产生振动、波纹、锥度，而影响深孔的直线度和表面粗糙度。
②在钻孔和扩孔时，冷却润滑液在没有采用特殊装置的情况下，难于输入到切削区，使刀具耐用度降低，而且排屑也困难。
③在深孔的加工过程中，不能直接观察刀具切削情况，只能凭工作经验听切削时的声音、看切屑、手摸振动与工件温度、观仪表(油压表和电表)，来判断切削过程是否正常。
④屑排除困难，必须采用可靠的手段进行断屑及控制切屑的长短与形状，以利于顺利排除，防止切屑堵塞。
日期： 2012年 月 日 【摘要】
随着科学技术的进步，孔加工技术的应用越来越广泛，已成为机械加工中的热点。孔加工是机械加工中所占比例较大的一种加工方法，约占整个机械加工工作量的1/4，而深孔加工又在孔加工中占很大的比例。由于其本身具有一定的特点，往往成为重型机械制造的一道关键工作，从而影响整个生产过程，所以深孔加工的问题是否解决好，将会直接影响机械产品的生产进度和质量。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】孔加工；机械加工；振动
引言 1
一、 零件的分析 2
（一）零件的加工 2
（二）零件的工艺分析 2
二、 深孔加工简介 3
(一) 深孔加工的概念 3
(二) 零件内孔常用加工方法 3
(三) 刀具选择 4
三、 深孔加工中常见问题及处理 5
(一) 深孔加工举例 5
(二) 本零件加工的问题 6
(三) 本零件排屑存在的问题与解决 6
(四) 钻头的刃磨 7
(五) 关于本零件加工中刀具振动现象分析 8
(六) 关于提高本零件的加工质量的分析 10
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
本论文主要介绍深孔加工，并且对深孔加工存在问题进行研究找出问题并找到解决问题的原因。深孔加工是在封闭半封闭状态下加工的，所以观察和测量比较困难加工质量难以控制，随着科学技术的进步，产品的快速更新换代，所以对深孔加工技术提出了更高的要求。
本论文的文字内容共分三部分，一、深孔加工简介；二、深孔加工技术介绍；三、深孔加工中常见问题及处理。
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一、 零件的分析
（一）零件的加工
1 零件的尺寸如下图
2 零件的材料为铝
图1-1零件图
（二）零件的工艺分析
孔的长度为200mm，直径为36mm，长径比大于5，为深孔零件。该零件主要加工孔。该零件为铝，材料硬度属于中性硬度，可以采用铣削加工，在确定毛坯时，应根据机械加工和毛坯制造两方面考虑，毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，则零件的机械加工劳动量越少，材料消耗越少，可充分提高劳动生产率，降低成本，选用毛胚半径65mm，高240mm，材料为铝。
该零件是深孔，深孔加工与普通孔加工有较大区别。深孔加工中需要注意的问题比普通孔更多。
二、 深孔加工简介
(一) 深孔加工的概念
深孔加工就是对孔的长度与孔的直径比大于10的加工。一般的深孔多数情况下深径比L/d≥100。如油缸孔、轴的轴向油孔，火箭弹身和各种火炮的炮管等等。这些孔中，有的要求加工精度和表面质量较高，而且有的被加工材料的切削加工性较差，常常成为生产中一大难题。但只要我们合理利用加工条件，了解深孔加工的加工特点，掌握深孔的加工方法，就可以变难而不难。
本课题选用零件的长径比大于1/5，属于深孔零件，所以用深孔加工方法加工。
(二) 零件内孔常用加工方法
1. 钻孔
在零件上用钻头钻孔主要有两种方式：一种是转头回转，零件固定不回转，如在普通钻床，摇臂钻，镗床上钻孔；另一种方式则是零件回转钻头不回转，如在车床上钻孔。这两种不同的钻孔方式所产生的误差不一样，在钻床或镗床上钻孔，由于是钻头回转，使刚性不强的钻头易引偏，被加工孔的中心线偏移，但孔径不会发生变化。
2. 扩孔
是用扩孔钻扩大零件孔径的加工方法。他既可以作为精加工（铰孔，镗孔）前的的预加工，也可以作为要求不高的孔径最终加工。扩孔的加工精度，一般可以达到IT10-IT13级，表面粗糙度Ra为0.3-3.2um。
3. 铰孔
是用铰刀对未淬火孔进行加工的一种孔径的加工方法。铰孔的加工精度，一般可以达到IT6-IT10级，表面粗糙度Ra0.4-0.2um。在模具制造加工中，一般用手工铰孔，其优点是切削速度慢，不易升温和产生积屑瘤，切削时无振动，容易控制刀具中心位置。因此当孔的精度要求很高时，主要用手工铰孔，或用机床粗铰再用手工精铰。在铰孔是应注意以下几点：
1) 合理选择切削余量及切削范围。
2) 铰刀刃口要平整，并提高刃磨质量。
3) 铰削钢材时，要用乳化液作为切削液。
4. 车孔
在车床上车孔，主要特征是零件随主轴回转。而刀具做进给运动，其加工后的孔轴心线与零件的回转轴线同轴。孔的圆度主要取决于机床主轴的回转精度，孔的纵向几何误差主要取决于刀具的进给方向。这种车孔方式适用于加工外圆表面与孔要求有同轴的零件。
5. 镗孔
在镗床上镗孔，主要靠刀具回转，而零件做进给运动。这种镗孔方式，其镗杆变形对孔的纵向形状精度无影响，而工作台进给方向的偏斜或不直会使孔中心线产生形状误差。镗孔也可以在车床、铣床、数控机床上进行，其应用范围广泛，可以加工不同尺寸和精度的孔。对直径较大的孔，镗孔几乎是唯一的方法。镗孔的加工精度一般可以达到IT7-IT10级，表面粗糙度Ra为0.63-1.0um。
本课题先用中心钻钻孔定位，钻头钻孔进行粗加工，再扩孔用铰刀进行精加工。
(三) 刀具选择
1 钻头直径
钻头直径应由工艺尺寸决定，尽可能一次钻出所要求的孔。当机床性能不能胜任时，才采用先钻孔再扩孔的工艺。需扩孔者，钻孔直径取孔径的50%-70%。
麻花钻是通过其相对固定轴线的旋转切削以钻削工件的圆孔的工具；扩孔钻是用于半精加工或终加工的刀具；铰刀是具有一个或多个刀齿、用以切除已加工孔表面薄层金属的旋转刀具。
本课题零件直径为Φ36mm，所以选用Φ18mm的麻花钻，Φ35.5mm的扩孔钻，Φ36mm的铰孔刀。
三、 深孔加工中常见问题及处理
(一) 深孔加工举例
图3-1 深孔零件
（1）加工对象：深孔零件 材料为铝，模锻件。
（2）机床设备选择：深孔加工机床有通用机床、专用机床以及由车床改制而成的机床，大多是卧式机床。
（3）刀具选用喷射钻（属内排屑深孔钻头）。
（4）切削用量选择：按深孔加工切削用量表
（5）加工： 数控车床CJK6130，用Φ36mm的钻头钻200mm，镗刀镗到195mm深的孔。
（6）分析问题：加工中缺少冷却液导致刀具磨损加快，刀杆振动影响加工尺寸精度
(二) 本零件加工的问题
深孔钻削加工和车削等别的加工方法有所不同，其刀具本身进入工作时，在封闭的条件下进行切削，因此受到较多的限制，有以下特点。
①刀杆受孔径的限制，直径小，长度大，造成刚性差，强度低，切削时易产生振动、波纹、锥度，而影响深孔的直线度和表面粗糙度。
②在钻孔和扩孔时，冷却润滑液在没有采用特殊装置的情况下，难于输入到切削区，使刀具耐用度降低，而且排屑也困难。
③在深孔的加工过程中，不能直接观察刀具切削情况，只能凭工作经验听切削时的声音、看切屑、手摸振动与工件温度、观仪表(油压表和电表)，来判断切削过程是否正常。
④屑排除困难，必须采用可靠的手段进行断屑及控制切屑的长短与形状，以利于顺利排除，防止切屑堵塞。
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