深孔加工方法及应注意的问题

加工深孔的方法有许多种，可根据孔的尺寸大小、精度要求等选择使用。

1.深孔钻削

根据加工需要选择适当的深孔钻进行钻削。

（1）在车床上钻削深孔需要的辅助工具 主要有：

1）钻杆。深孔钻的钻杆如图2-219所示，用于安装深孔钻切削部位，应装卸迅速、方便，要防止变形。

图2-219 深孔钻的钻杆

2）钻杆夹持架。图2-220所示为弹性钻杆夹持架，其装于方刀架上用以安装钻杆，若夹持架本身较重，则可装在中滑板上。需注意开口衬套的中心与机床主轴回转轴线的同轴度误差不大于0.02mm。

3）导向套。装在工件需钻孔的端面上，防止深孔钻即将进入工件时摆动。图2-221所示为枪孔钻使用的导向套，它不仅能正确引导钻头钻入工件，后导套B还可防止钻头转动。

图2-220 弹性钻杆夹持架

1—夹持架体 2—开口补套 3—紧固螺钉

图2-221 枪孔钻的导向套

此外，还需要中心架、供液系统、集液箱等其他附件。

（2）深孔钻削应注意的问题

1）钻削深孔前，应预钻出导向孔或使用导向套，导向套应与主轴同轴。

2）钻杆、钻头连接部的多线矩形螺纹，牙高不宜过高，一般为0.5～1.5mm，螺纹升角为5°左右，便于更换、装拆钻头。

3）导向块与工件接触部位，应用磨石打磨圆滑，不允许留有锐角、毛刺。

4）钻头主切削刃上生成积屑瘤，将使切屑时断、时续甚至不易折断。增大切削液压力可排除积屑瘤。

5）钻削中发现屑形杂乱、切屑堵塞，应立即停钻，仔细查找原因并予以排除。

6）调整机床各部间隙，车床的主轴径向圆跳动和轴向窜动不大于0.01mm；床身导轨在水平面和垂直平面上的直线度误差不超过0.06mm。

7）若切削液在管道内压力损失较大，以致影响正常排屑，可适当减小钻杆外径，增大进液间隙，同时减小钻头部分的进液间隙，使切削液进入切削区域的流速提高，冲击力增大，从而保证切屑的顺利排出。

8）依靠听、看、摸，掌握钻削情况，发现问题及时排除。

听：根据钻削中夹杂的噪声，判断切削是否正常。

看：根据钻杆的跳动，判断钻孔直线性的变化；根据切屑形态的变异，判断排屑是否顺利和切削刃的磨损程度。

摸：根据触摸钻杆感觉到的振动、进出液口切削液的温差，判断切削热的积聚原因；根据切削液的供给情况，判断供液量是否充足，是否需要更换切削液等。

（3）深孔振动钻削简介 图2-222所示是C630型车床改制的振动单管喷吸钻加工深孔装置。

图2-222 振动单管喷吸钻加工深孔装置

1—卡盘 2—工件 3—中心架 4—送水器 5—钻杆支架 6—钻杆 7—振动刀架 8—振动驱动装置

这套装置的特点是，用振动的方法（即以振动驱动装置8驱动振动刀架7做20～100Hz频率的轴向往复运动），促使切屑碎断，从而较好地解决了不锈钢、纯铜等不易断屑材料加工中的断屑问题。利用高速喷射切削液的喷射效应，使切屑得以顺利排出。高压切削液分作两路，一路经送水器4喷向钻头切削部分，连同碎断切屑通过钻杆6送至振动刀架主轴孔中；另一路进入振动刀架主轴上的负压调整器，以高速向集液箱喷射并在喷嘴周围形成一个低压区，在喷和吸的作用下可获得较为理想的排屑效果。

采用振动单管喷吸钻装置，可钻削出ϕ20mm×1800mm的深孔。

2.车削深孔

车削深孔的技术难度也相当大，特别是孔径小、深度大、精度和表面粗糙度要求高的孔加工。车削深孔除冷却、排屑困难，刀具磨损加剧，难以掌握控制切削情况外，刀杆刚性差、容易让刀，深孔的进、出口处常会出现波纹、锥形或孔径变大的缺陷，导向垫与孔壁“咬死”而造成废品是加工中常遇到的问题。(www.xing528.com)

（1）车削深孔的步骤 车削深孔通常都分成钻孔、扩孔、车或镗孔，最后精整加工。

1）钻孔。同深孔钻削。

2）扩孔。使用带导向块6的扩孔刀进行，如图2-223所示。切削用量和钻削深孔基本相同。

图2-223 深孔扩孔刀

1—盖 2—紧固螺钉 3—刀体 4—螺钉 5—调节螺钉 6—导向块 7—刀块

由于扩孔的余量较少和导向块的作用，扩孔后的圆柱度误差较小，孔的同轴度和直线度也比较好，表面粗糙度Ra值可控制在6.3μm以内，为镗孔工序打下了基础。但扩孔时孔径应和导向块直径达到配合要求，使用导套找正刀具，以充足的切削液把切屑从待加工表面方向冲走。

3）车或镗孔。车削深孔一般为粗加工或加工精度要求不太高的工件，使用图2-211所示的深孔车刀，刀杆与钻、扩孔相一致不需更换，可以减少调整耗费的时间。

精加工则采用浮动镗刀分两次进行，第一次为半精加工。图2-224所示为可调式浮动镗刀，刀块与刀槽保持滑动配合，并能在刀槽内做微量径向移动，使双刃对称切削，获得相等的切削深度。刀块具有1.5°～2°的导向角和修光刃，后角较小，有一定的挤光作用。刀块尺寸可在一定范围内调整。

镗孔前应先用手扶正刀块并做少量浮动，使刀块顺利进入孔内切削，切削速度选用3～7m/min，进给量为0.1～0.25mm/r，并充分加注切削液。表面粗糙度Ra值可达1.6～3.2μm。

采用图2-225所示深孔精镗，则可进一步提高孔的加工精度、降低表面粗糙度值。

图2-224 可调式浮动镗刀

图2-225 深孔精镗

1—压盖 2—精镗刀块 3—亚麻布 4—导向头 5—刀杆 6—工件

工件半精加工以后，换上深孔扩孔刀，装好精镗刀块，并在导向头接近刀具部位（左、右侧均可）扎缠亚麻布，使缠绕直径大于孔径尺寸2～4mm，表面涂抹机油。然后使用拉镗的方式进行加工，切削液经导向头前端的斜小孔进入切削区域。深孔精镗加工平稳，且精度高（可达IT6），还可避免划伤加工表面，表面粗糙度Ra值为0.4～0.8μm。

精镗孔至最后，亚麻布脱离内孔，可使导向不定，孔口精度受到影响。解决办法是将工件长度增加20～30mm，最后切去变形部分。

4）珩磨。对于精度和表面粗糙度要求较高的深孔，可用珩磨头进行精整加工，如图2-226所示。

图2-226 可调节珩磨头

1—前底座 2—前圆锥 3—后圆锥 4、9—弹簧 5—后底座 6—调节套 7—珩磨杆 8—接头 10、15—键 11—磨石 12—螺纹套筒 13—中心轴 14—磨石座 16—螺母

珩磨头用接头8与珩磨杆7连接，珩磨头为浮动状态由工件孔进行导向，其外径可通过调节套6调整大小，通常应使外径缩小进入孔内，然后调整珩磨量。

珩磨使用中软硬度（L）的磨石，磨石粒度粗珩为F80～F100，精珩为F150～F180。钢类工件选刚玉类磨料，铸铁类工件选黑色碳化硅磨料。精珩后，还可用0号砂布包在珩磨头表面，对孔进行抛光，最后要用脱脂棉清理磨屑。

珩磨前，内孔表面粗糙度Ra值不得大于3.2μm；直线度必须符合图样要求；余量一般为0.1～0.15mm，每次的珩磨量以工件不出现非正常声响为适当；珩磨头圆周速度为30～40m/min，珩磨头的往复移动速度为10～14m/min；钢类工件以柴油或机油进行充分的冷却润滑，铸铁类工件则以煤油为冷却润滑剂。

（2）车削深孔应注意的问题

1）增加工件的刚性和刀杆的强度，并保证车床主轴回转中心、中心架支承中心及刀杆支持部件的中心同轴。

2）浮动刀块与刀槽的配合间隙不得大于0.02mm，两切削刃位置必须在工件孔的对分线上，并与车床主轴回转轴线平行。可调式浮动镗刀刀块两部分的配合必须符合要求。

3）半精加工后的余量不宜过大，一般在0.05～0.2mm，几何精度达到图样要求，为精加工创造良好条件。

4）随时注意观察加工过程中的各种现象，及时检查，如发现问题要及时采取相应的措施。

5）切削液要具有一定的压力，使切削时冷却润滑充分，并能按预定方向冲走切屑。

3.深孔精铰

精铰深孔可以使用图2-211所示的深孔浮动铰刀进行，加工方法类似于深孔镗削。而对于精度较高、直径较小的深孔，则可使用小直径深孔铰刀加工，如图2-212所示。

精铰深孔时，铰刀的安装必须使铰刀轴线与工件轴线重合，铰孔前，孔的直线度应先予以保证，铰刀切削刃不允许有缺损。可调式铰刀尺寸必须找正准确，取下铰刀不拉伤工件表面等，以保证铰削质量。