機(jī)械加工中的深孔加工技術(shù)分析
2018-8-13 來源： 濟(jì)寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院 作者：王子山
摘 要：隨著現(xiàn)代工藝的不斷進(jìn)步，各類器械原件加工要求更加精密，對(duì)機(jī)械加工的深孔技術(shù)有了更高要求。機(jī)械加工中孔加工作業(yè)占據(jù)了大約 30% 的工作量，而深孔加工又是孔加工作業(yè)的重要部分，對(duì)加工技術(shù)有著更高要求。鑒于深孔加工不能直接觀察成孔過程和了解內(nèi)部狀況的特殊情況，必須對(duì)深孔加工工藝進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，解決加工中出現(xiàn)的問題，以此提高深孔加工的效果和質(zhì)量。本文對(duì)深孔加工技術(shù)進(jìn)行探討，希望對(duì)深孔加工質(zhì)量的提高提供幫助。
關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；深孔加工技術(shù)；加工工藝
深孔通常指長(zhǎng)徑 L/D ≥ 5-10 的孔，是機(jī)械加工中較為重要的加工形式，同時(shí)對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量有著重要影響。通過深孔加工技術(shù)的提高，有利于提升器械原件的精密度，進(jìn)而提高機(jī)械加工的最終質(zhì)量。由此可見，深入研究深孔加工技術(shù)，積極改進(jìn)深孔加工工藝，對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量的提高有著非常重要的意義。
1 、深孔加工技術(shù)的特點(diǎn)
1.1 從深孔加工技術(shù)方面而言，難度較高
如何判斷其切削情況極為復(fù)雜，在機(jī)械進(jìn)行深孔加工過程中大部分都采用半封閉式或者全封閉模式，其中不可直觀查看刀具的切削狀況，而要通過聽加工過程中的聲音、檢查切削效果以及觀測(cè)儀表等人工方式判斷，這也是這種技術(shù)方法的一大難點(diǎn)。由于深孔的長(zhǎng)度問題，使用的深孔鉆刀具過于纖細(xì)，導(dǎo)致其剛性降低，易受外界因素影響出現(xiàn)鉆孔走偏現(xiàn)象。
1.2 從運(yùn)動(dòng)方式方面而言，偏復(fù)雜
在深孔加工過程中，由于設(shè)備機(jī)床和刀具的運(yùn)行方式復(fù)雜且多樣，必須針對(duì)不同加工要求進(jìn)行合理選擇。深孔加工較為常見的運(yùn)動(dòng)方式主要有三種形式：其一，工件固定刀具旋轉(zhuǎn)進(jìn)給方式；其二，工件與刀具進(jìn)行反方向旋轉(zhuǎn)并進(jìn)給方式；其三，刀具靜止而工件旋轉(zhuǎn)并進(jìn)給方式。無論上述哪種運(yùn)動(dòng)方式，都要依據(jù)加工要求進(jìn)行科學(xué)合理選擇。
1.3 從排屑方式方面而言，比較困難
切屑排出是深孔加工過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，鑒于深孔加工環(huán)境的狹小密閉，使得切屑排出相當(dāng)困難，一定程度上影響了深孔加工的效果和質(zhì)量。切屑問題因不同加工材料現(xiàn)不同形狀，并且材料的加工形狀、尺寸也是影響切屑排出的重要因素，為此，深孔加工必須充分考慮切屑排出問題。切屑排出方式一般分為外排屑和內(nèi)排屑，就兩種方式比較而言，內(nèi)排屑對(duì)孔壁不會(huì)形成二次傷害，對(duì)深孔加工起到一定保護(hù)作用，也得到了廣泛應(yīng)用。
2 、深孔加工技術(shù)的分析
2.1 加工設(shè)備的選擇
良好的加工設(shè)備是確保深孔加工效果的基礎(chǔ)條件，因此，要做好設(shè)備選擇工作。深孔加工作業(yè)對(duì)加工設(shè)備的專業(yè)性能要求很高，尤其是機(jī)床的品質(zhì)更為重要，機(jī)床中主軸箱、刀具夾裝設(shè)備、機(jī)床主體、中心架風(fēng)等重要設(shè)備，對(duì)深孔加工質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用，要實(shí)現(xiàn)良好的深孔加工效果必須確保機(jī)床的質(zhì)量。通過加工設(shè)備可有效促進(jìn)加工工藝的提升，另外機(jī)床操作人員還要熟知掌握加工設(shè)備的操作流程，操作人員應(yīng)加強(qiáng)培訓(xùn)工作，進(jìn)而提高加工工藝水平。
2.2 加工工藝的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)合理的施工工藝對(duì)深孔加工同樣具有十分重要的作用。一個(gè)科學(xué)合理的加工工藝設(shè)計(jì)，能有效提升深孔加工效果，提高器械元件質(zhì)量。加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮加工機(jī)床性能、刀具的特點(diǎn)和材料的性質(zhì)，只有將各環(huán)節(jié)做到有機(jī)結(jié)合，才能將深孔加工質(zhì)量做到最好。深孔加工從加工工序上講，可分為粗加工、半粗加工、精加工和光整加工四道工序，其不同加工工序需設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的加工工藝，通過各環(huán)節(jié)加工工藝的科學(xué)合理設(shè)計(jì)，有效降低各環(huán)節(jié)加工所造成的誤差，將各道加工環(huán)節(jié)效果做到最好，進(jìn)而提高整體加工質(zhì)量。
2.3 加工刀具的選擇
刀具是加工機(jī)床的關(guān)鍵部分，同時(shí)也是深孔加工的直接作業(yè)工具，因此，加工刀具的選擇對(duì)深孔加工效果而言尤為重要。深孔加工因不同加工需求可采用扁鉆、槍鉆、麻花鉆、復(fù)合刀具等刀具，具有較強(qiáng)的專業(yè)性。因此深孔加工時(shí)，針對(duì)不同工作需要，合理選擇相應(yīng)加工刀具，才能確保加工刀具能夠達(dá)到理想的加工效果。
2.4 加工定位的精準(zhǔn)性
深孔加工是一項(xiàng)精密的機(jī)械加工工序，其每個(gè)深孔定位的準(zhǔn)確性直接決定了該深孔加工的質(zhì)量。深孔加工定位方式有許多種，其中錐面定位是最為常見和有效的定位方式，通常應(yīng)用在回轉(zhuǎn)體、中小直徑孔、管坯鏜孔加工定位中，在定位操作中，需特別注意保證直線度和余量，處理好深孔加工前的端面處理內(nèi)外錐面。另外，在中等直徑的內(nèi)排切削加工中主要應(yīng)用內(nèi)錐面定位方式。而大孔徑的深孔加工一般采用圓定位方式，這種定位方式是利用同心圓定理，將外圓面上加工的安裝面、定位面和找正面確定為同心圓，進(jìn)而保證深孔加工定位的準(zhǔn)確性。無論哪種定位方法，都是為提高深孔加工質(zhì)量而服務(wù)的，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注深孔加工的定位操作.
2.5 冷卻潤(rùn)滑作用
深孔加工的作業(yè)過程及環(huán)境容易產(chǎn)生大量熱量，特別是鉆孔時(shí)局部溫度急劇上升，會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)深孔加工過程，因此，必須采取有效措施進(jìn)行降溫處理。在深孔加工過程中，加入冷卻液和潤(rùn)滑液，能夠?qū)ι羁准庸て鸬胶芎玫睦鋮s和潤(rùn)滑作用，為保障深孔加工的順利進(jìn)行提供很好的輔助作用。冷卻液和潤(rùn)滑液的應(yīng)用，能夠起到降溫、潤(rùn)滑、消音等作用，通過降低摩擦力減少熱量生成，使得加工作業(yè)順利開展，并且降低了刀具的磨損，延長(zhǎng)了使用壽命，這些都有利于提高深孔加工的效率和質(zhì)量。由此可見，冷卻液和潤(rùn)滑液是深孔加工過程中必不可少的輔助材料。
3 、結(jié)束語
綜上所述，深孔加工作為機(jī)械加工的重要部分，對(duì)加工技術(shù)要求較高，且操作難度較大，因此，解決深孔加工中的難點(diǎn)，是決定機(jī)械加工質(zhì)量的關(guān)鍵。為確保機(jī)械加工的最終質(zhì)量，在深孔加工作業(yè)時(shí)，要選用科學(xué)合理的加工工藝，解決潤(rùn)滑、冷卻和切屑排出等問題，進(jìn)而確保深孔加工的效果和質(zhì)量。
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