深孔加工与刀具设计与应用

深孔加工技术研究综述熊艳伦;汤佳骏;刘炜【摘要】In the machining process, the deep hole is one of the construction that is most difficult to process. Deep hole machiningmakes a very high demand of the machiningequipments.Therefore, the studies ofits pro-cessing method is necessary.In this paper, the concept, features, technology, processes and applications of deep hole machining were introduced, and finally the development trend of deep hole machiningis analysed.%机械加工过程中，深孔是加工难度最高的工序之一。

深孔的加工对加工设备提出了很高的要求，因此研究其加工方法十分必要。

本文对深孔加工的概念、特点、技术及工艺和应用等方面进行了介绍，并分析了深孔加工的发展趋势。

【期刊名称】《现代农业装备》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】6页(P24-28,34)【关键词】深孔加工;制造技术;工艺【作者】熊艳伦;汤佳骏;刘炜【作者单位】广州市蕴泰精密机械有限公司，广州 510530;广州市蕴泰精密机械有限公司，广州 510530;广州市蕴泰精密机械有限公司，广州 510530【正文语种】中文机械加工中的深孔，一般指零件内孔的长度与直径之比大于5的孔，其几何特征决定了它是机械加工中难度最高的加工过程之一。

深孔加工对刀具提出了很高的要求，一般刀具很难同时保证孔的长度和精度要求。

另外，近年来难加工材料（例如高强度合金材料）的运用给深孔加工提出了更高的要求。

深孔加工指长径比(即孔深L与孔径d之比)大于5～10的孔。

普通的深孔L/d<5～20,可将麻花钻接长做长后去加工，对于L/d>20～100的特深深孔则须在专用设备、专用深孔加工机床和深孔刀具进行加工。

在深孔加工时孔为半封闭，其固有难题是：断屑、排屑难，导热差、冷却润滑不易，还会出现刀具刚性差、易抖动、震动、变形折断等情况。

德国Botek公司以其强大科研开发能力与长期积累丰富经验，已研制出各种方法加工用较完整的刀具系统。

包括外排屑单双刃深孔钻，喷吸钻、套料钻、立铣刀类、内排屑BTA系列类、带金刚石刀片的枪钻和各种特殊成型按需要制造的深孔刀具。

Botek公司的外排屑单双刃深孔钻(枪钻)共有13种型号，其中扩孔用7种型号。

此类深孔钻由切削部分与钻杆钻柄组成，其应用最广。

其原理是高压油由钻杆后部中孔注入，经腰形孔达切削区后迫使切屑随切削液由V型槽与工件孔壁间空间排出，故称外排屑。

此类深孔钻前刀面一般为0o，以便制造。

它无横刃，钻尖偏离轴线，钻孔时钻尖前方形成小圆锥，可使切屑在钻尖处断离为两段，使之以易排出。

图1为所展示切削部分形状，此形状对孔的公差、切屑形成、切削液压力，流量、刀具寿命、中心线偏离及加工质量均有影响。

Botek针对不同加工材料已研制出多种不同几何形状。

单刃外排屑深孔钻切削部分(鼻部)由于钻尖偏离轴心而形成外内二刃。

外刃(主切削刃)较短，内刃(副切削刃)较长。

外刃形成的主偏角大于内刃形成副偏角，致使作用在外刃上径向力大于作用在内刃上的径向力，而使始终有一力作用在导条上，使导条发挥其支撑导向作用，防止钻头钻偏。

孔径扩大，能对孔壁产生辊光作用，提高圆度和整体加工质量，在特定切削条件下可钻出IT7级孔。

导条的配置是非常重要的。

直径较大的深孔钻，导条可以镶装上去。

Botek已设计制造多种导条支撑形式供选择。

图2为Botek单刃外排屑深孔钻的几种基本形式。

Botek单刃外排屑深孔钻适用于加工中心及配备高压冷却系统的车床与立式机床、刀具或工件旋转场合。

学院: 机械工程学院专业班级: 学号: 姓名:高精度深长孔的精密加工一、历史背景枪钻与内排屑深孔钻两种加工孔的刀具分别出现于20世纪30年代初和40年代初的欧洲兵工厂，这并非历史的偶然。

其主要历史背景是：一次世界大战（1914〜1918年）首次使战争扩大到世界规模。

帝国主义列强为瓜分殖民地而需要大量现代化的枪炮（特别是枪械和小口径火炮的需求量极大）。

而继续使用传统的扁钻、麻花钻、单刃炮钻，已经完全不能满足大量生产新式武器的要求，迫切需要进行根本性的技术更新。

于是高精度深长孔的制造就成为了一个摆在制造者面前的一个首要问题，并且一直延续到了现今。

第一次世界大战中的火炮二、传统加工工艺及存在的问题在现代机械加工中，也经常会遇到一些深孔的加工，例如长径比(L/D)≥10，精度要求高，内孔粗糙度一般为Ra0.4～0.8的典型深孔零件，过去我们采用的传统工艺路线一般是：钻孔(加长标准麻花钻)→扩孔(双刃镗扩孔刀)→铰孔(标准六刃铰刀)→研磨此工艺虽可达到精度要求，但也存在诸多缺点，特别是在最初工序采用加长麻花钻钻孔时，切削刃越靠近中心，前脚就越大。

若钻头刚性差，则震动更大，表面形状误差难以控制，加工后孔的直线度误差，钻头易产生不均匀的磨损等现象，生产效率和产品合格率低，而且研磨抛光时，工作环境比较脏，由于钻孔工序的缺点，而带来的影响难以在后面的工序中克服，形状误差不能得以修正，因此加工质量差。

传统深孔的加工流程三、工艺路线与刀具的改进本着提高生产效率提高产品合格率的原则，结合深孔加工的一些特性，对加工工艺及刀具进行了改进，改进后的工艺路线是：钻孔(BTA钻)→扩孔(BTA扩)→铰孔(单刃铰刀)→研磨1、钻孔与扩孔刀具及工艺的改进单管内排屑深孔钻的由来单管内排屑深孔钻产生于枪钻之后。

其历史背景是:枪钻的发明，使小深孔加工中自动冷却润滑排屑和自导向问题获得了满意的解决，但由于存在钻头与钻杆难于快速拆装更换和钻杆刚性不足、进给量受到严格限制等先天缺陷，而不适用于较大直径深孔的加工。

深孔加工名词解释1. 引言深孔加工是一种高精度、高效率的加工方法，广泛应用于航空航天、汽车、模具、兵器等领域。

本文将对深孔加工相关的名词进行解释，包括深孔加工的定义、工艺流程、设备和刀具等。

2. 深孔加工的定义深孔加工是指在工件中钻制或铰制直径较大、长度较长的孔。

它可以用于制造各种形状的内腔，如圆柱形孔、锥形孔和棒状腔等。

深孔加工通常要求高精度和高表面质量，因此需要采用特殊的设备和刀具。

3. 深孔加工的工艺流程深孔加工的一般流程包括：准备工作、装夹定位、切削与冷却以及检测与修整。

3.1 准备工作准备工作主要包括确定零件尺寸和材料要求，选择合适的刀具和设备，并进行必要的前处理操作，如清洗和除油。

3.2 装夹定位装夹定位是确保工件在加工过程中保持稳定的关键步骤。

常用的装夹方式有机械夹紧和液压夹紧，根据工件形状和尺寸选择合适的装夹方式。

3.3 切削与冷却切削与冷却是深孔加工的核心步骤。

通常采用钻床、深孔钻床或镗床等设备进行切削操作，通过旋转刀具进行金属材料的切削。

同时，需要注入冷却液来降低温度、减少摩擦和延长刀具寿命。

3.4 检测与修整检测与修整是为了保证加工质量和精度的重要环节。

通过测量工件尺寸、表面质量和形状等参数，对加工过程中可能出现的误差进行检测，并采取相应措施进行修整。

4. 深孔加工设备深孔加工需要使用专门设计的设备来完成高精度、高效率的加工任务。

4.1 钻床钻床是最常用的深孔加工设备之一，它通过旋转刀具进行切削。

钻床通常包括主轴、进给机构和冷却系统等组成部分，可以实现对工件的径向和轴向移动。

4.2 深孔钻床深孔钻床是专门用于深孔加工的设备，它具有较大的加工深度和高精度。

深孔钻床通常采用液压或机械方式进行装夹定位，通过旋转刀具进行切削操作。

4.3 镗床镗床是一种用于加工大尺寸孔的设备，可以实现高精度的加工。

镗床通常采用多刃刀具进行切削，并通过进给机构实现对工件的轴向移动。

5. 深孔加工刀具深孔加工需要使用特殊设计的刀具来适应长孔、细孔和复杂形状等特殊要求。