1 機（jī）械加工中深孔加工的特征分析機械加工中的深孔（kǒng）加工是針對孔深與直徑之比（L/d≥5）較大的孔進行鑽孔加工，因為孔（kǒng）的深度大直徑小，因此工藝特征也較其他普通孔有所差異，特征如（rú）下：

      1.1 加工難度大：深孔（kǒng）加工（gōng）的過（guò）程多數都是在半封閉和全封閉的工況，不能直接觀察刀具切（qiē）削的過程和走刀的情況（kuàng）；深孔加工（gōng）因為半徑和孔深比例差異大，因此形成的金屬屑不易排出，容易堵塞而影響加工；鑽頭長（zhǎng）度大剛性也就低，容易出現抖（dǒu）動和偏孔的情況，且表麵精度不易保證；散熱也是（shì）影響加工的重要因素，相對封閉的孔內易導致溫度升高而造成（chéng）鑽頭磨（mó）損。

      1.2 運動方式：在加工中工件與刀具的（de）運（yùn）行與進給方式有多種（zhǒng）選擇，如工件轉動而刀具進給（gěi）；工件（jiàn）固定而刀具（jù）旋轉進給；工件（jiàn）與刀具按照相反的方向（xiàng）進行旋轉並進行進給；工（gōng）件旋轉並進給而刀具靜止，此方式很少應（yīng）用。

      1.3 深孔加（jiā）工的（de）排屑：在加工中應用的（de）排屑方式有兩種，一種是外排屑，冷卻液進入空（kōng）心鑽杆（gǎn）從（cóng）切削區域將切屑帶（dài）出，從加工零件的孔和鑽杆外壁排除；一種是內排屑：冷卻液從零件的（de）孔和鑽杆外壁進入，經過切削（xuē）區域帶出切屑，從空心鑽杆的孔中排除；兩種方式中通常先考慮選擇內排屑的方式，此類方（fāng）式不會對孔壁形（xíng）成二次摩擦，而影響加工表麵質量（liàng），鑽杆的剛性也高。

      擦，而影響加工表麵質量，鑽杆的剛性也高。

2 機（jī）械加工中深孔加工技術的分析（xī）

      2.1 工藝（yì）路線的設計與選擇

      機械加工中工藝路線（xiàn）是必要的指導思路，深孔加工也不例外，首先應綜合考慮深孔加工方法和刀具的適應性，針對加工零件的特征選擇相（xiàng）關工藝方法，同時還應考慮零件的材料性質，針對（duì）其特征再精細設計工藝過程。其次，對（duì）加工過程進行（háng）段落劃分，通常（cháng）分為：粗（cū）加工、半精加工、精加（jiā）工、光整加工，進行工藝設計，選擇合適的技術措施，並以此提高加工效率和質（zhì）量，如果質（zhì）量要求和（hé）薄壁零（líng）件、工餘量不大的則不需要分段。第三，工藝路線的設計，深孔加工的工藝路線應按照其結（jié）構特（tè）征和加工方法、設備因素等來設置，因為深孔（kǒng）刀具技術的發展，深孔加工已經進入了精（jīng）密加工時代，集中安排工序可以（yǐ）優化加工的過（guò）程，從（cóng）而避免多次裝夾而出現誤（wù）差。最後，合理控製加工餘量，深孔零件的（de）加（jiā）工餘（yú）量與其他孔不同，餘量（liàng）應增加（jiā），不同刀具和刀（dāo）具角度餘量也不同，如單刃鉸刀比（bǐ）多刃鉸刀餘量大，偏角大的比偏角小的餘量（liàng）大等（děng），所以在加工（gōng）中必須（xū）按照相應的工藝和質（zhì）量（liàng）要求來設計餘量。

      2.2 深孔加工的刀具選擇

      按照不同的深孔表（biǎo）麵要求，選擇適應的刀具也十分重要。在加工中常見的刀具（jù）有：扁鑽、麻花鑽、外排屑深孔鑽、內排屑深孔鑽、噴吸鑽、槍鑽、複合刀具等。具體應用（yòng）情況如下：

      （1）扁鑽：從結構上分為整體（tǐ）扁鑽和裝配扁鑽，整體扁鑽結構（gòu）相對簡單，生產與加工（gōng）容易（yì），對硬度高的鑄件和鍛件適用。裝配式扁鑽刀杆的剛性大，刀片則是高（gāo）速鋼或者合金，可實現快速更換，且可以打磨成各種形狀，切削（xuē）液容易導入，加工範圍廣，適用於（yú）自動化（huà）加工。

      （2）麻花鑽：該刀具應用廣泛，通常在粗加工階段應用。

      （3）外排屑深孔鑽：通常（cháng）是單（dān）雙刃深孔鑽，原理是高壓油進入到鑽杆孔，經過腰孔進入到切削區域，迫（pò）使碎屑隨著切（qiē）削液從V 型的導（dǎo）槽和工件壁之間排出。這種深孔鑽刀麵為0°，方便加工。沒有（yǒu）橫刃，鑽尖與軸線形成一（yī）個角度，鑽孔中（zhōng）鑽尖形成小圓錐，可以讓切屑斷裂，容易排（pái）出。切（qiē）削部分形狀對孔的公差、切（qiē）屑成型、切削液壓力、刀具壽命、偏離角度等都會對其成孔（kǒng）過程（chéng）產生影響。

      （4）內（nèi）排屑鑽頭：鑽頭和鑽杆之間有螺紋（wén）連接，工作時高壓切削液從鑽杆外圓和工件（jiàn）壁之間注入，切削同時產生的切屑（xiè）從鑽（zuàn）杆的中心排出。

      （5）噴吸鑽：主要是利用切（qiē）削液產生的噴射效應來排出切屑，通常該鑽有內外兩根管，其中（zhōng）三分之二的切削液從內外管（guǎn）的空隙和鑽頭前部流入到切削區域（yù），起到導向和冷卻、潤滑的效果，並可以將（jiāng）切屑（xiè）從孔內排出，另外的三分之一，切削液（yè）從內管後部噴射（shè），產生快速的噴射流（liú），形成一個低壓區域由此（cǐ）與前端配合形（xíng）成壓差，起到一個噴（pēn）吸效果，提高了鑽削的效率。

2.3 定位選（xuǎn）擇（zé）

      深孔加工與其他成孔加工一樣都需要保證定位基準，在實踐中錐麵定（dìng）位（wèi）是（shì）常見的方式，主（zhǔ）要應用（yòng）在回轉體、中（zhōng）小直徑孔、管坯鏜孔等；也可采用內錐麵定位，是應用在中等直徑的內排切削加工方式；而小孔（kǒng）直徑的外排切削加工或槍鑽加工則可以利用（yòng）外錐（zhuī）麵定位。如果采用錐麵（miàn）定位必須注意對直線度和餘量的保（bǎo）證，必須在（zài）鑽孔、鏜孔前的端麵進行內外錐麵的處理（lǐ）。對於大直（zhí）徑深孔則利用外圓進行定位。如果采用（yòng）圓定位，應在外圓上加工安裝麵、定位麵、找正麵，並保證三者之間是同心（xīn）圓，對於非回轉體則應利用安裝麵作為定位基準。

2.4 冷卻潤（rùn）滑的保證

      深孔加工中因為孔內（nèi）在加工中相（xiàng）對封閉，因此容易造成溫（wēn）度（dù）急劇升高，因此必須進行降溫處理，同時還（hái）應保證切削（xuē）過程中潤滑效果。所以必須利用潤滑液來起到冷（lěng）卻與潤滑作用。冷卻（què）液、潤滑液必須進行合理的配合（hé），使得工件在加工中保證質量並保證刀具壽命延長。另外，冷卻液和潤滑液在深孔加工中還（hái）可以起到（dào）衝刷、減震、消音等作用。鑽削中因為孔徑小且深度大，就會在加工中（zhōng）產生較大的抗力和阻力，克服（fú）這些阻力而順（shùn）利完成（chéng）加工則會消耗較多的（de）能量，同時切向和徑向的力同時作用在（zài）導向塊上，此時孔（kǒng）壁和刀具就會產生摩擦，摩擦（cā）能量就會產生熱量和溫度升高。這些熱量隻能借助於冷卻措施來降（jiàng）低。同時冷卻液的存在可以讓導向塊（kuài）和孔壁之間形（xíng）成一種液壓支撐（chēng）係統，以此有效降低導向塊摩（mó）擦，也可降低摩擦（cā）力對功（gōng）率的消耗，在節能（néng）方麵也可以起到一定的作用。再有，潤滑液和冷卻液可以通（tōng）過壓力和流量來幫助清理切屑。利用冷卻液將工作區域的切屑衝刷到加工區以外，實現清理排屑的效果，保證成孔過程的順利（lì）進行。因（yīn）為在（zài）工作區（qū）域和鑽杆內部、外部充滿了油（yóu）性的液體，從而減少了切削過程中的摩擦、震動等，降低了噪聲。

2.5 排屑（xiè）處理

      深孔加工中因為成孔的空（kōng）間相對封閉（bì），因此形成的切屑很難排除，沉積切屑會（huì）影（yǐng）響加工的（de）過程和質量。尤其是內排屑鑽的過（guò）程中，排屑受到空間和環境的影響，隻有有限的空間可以利用進行排（pái）屑，所以（yǐ）排屑工作難度大不易開展。從切（qiē）削的角（jiǎo）度看（kàn），深孔成孔排屑的問題（tí）集中在切屑的處理上，如分屑（xiè）、斷（duàn）屑、排屑（xiè）三個連續過程。針對不同的材料會形成不同特征的切屑，形狀、寬（kuān）窄、彎曲（qǔ）程度、尺寸（cùn）等都會影響排屑（xiè）的效（xiào）果。所以在深孔加工（gōng）中排屑（xiè）問題是重要的工藝指標（biāo）。然而深孔加工中排屑通道過長，工作中屬於半封閉（bì）的狀態，切削（xuē）熱量大散熱難度也大。所以（yǐ）在深孔成孔工（gōng）藝中必須考（kǎo）慮冷（lěng）卻與排屑兩個係統，以內（nèi）排屑深孔（kǒng）鑽工藝為例，該工藝具備較為明顯的優（yōu）勢，最主要的是具有外冷內排屑和自身導向，能夠加工直徑6-80mm 深孔。在成孔過程中（zhōng），工件首先進行旋轉，鑽頭借助螺（luó）紋與鑽（zuàn）杆進（jìn）行連接，封油頭在刀（dāo）架的帶動下開始成孔，使得導向裝置進入（rù）到工件中。內排屑深孔鑽進的過程中（zhōng），切屑在鑽杆內實現排（pái）屑（xiè），不會在孔壁和刀具之間發生摩擦，這樣可以最（zuì）大限度地保證加工表麵的質量和精度。該技術采用的鑽杆外徑要大於外排屑裝置，因此（cǐ）剛性得到了提高，且增加了（le）供給量（liàng），成孔的效率也（yě）得到了大幅提高。內排的原理就（jiù）是（shì）在切削液的壓力作用（yòng）下，從（cóng）孔壁和鑽杆外表麵尋覓空隙（xì），進入到（dào）切削區域的冷卻和潤滑部位，將前端的切屑衝入到鑽杆內（nèi），然（rán）後從鑽杆後部排除（chú）。此類（lèi）排除切屑的方式容易實現，且兼具冷卻（què）和潤（rùn）滑的效果（guǒ）。同時也可保證鑽杆的穩定，但是因為需要獨立設置內排屑供液係統，加工造價稍高。

3 深孔加工中應用的設備

      深（shēn）孔（kǒng）加工中往往利用專業（yè）的設備（bèi）來完成工件加工，主要按照運動模式進行選擇，通（tōng）常是工件旋轉輔助刀（dāo）具（jù）進（jìn）行軸向進給，使得（dé）加工工藝可以順利完成。其中最為重要的設（shè）備就是機床的選擇。機床是整個（gè）加工工藝的基（jī）礎，主要（yào）由主軸（zhóu）箱、進給箱、刀具夾（jiá）裝設備、機床主體、中心（xīn）架、移動輔助裝置共同構成。主軸箱是支撐主軸，控製（zhì）旋轉和移動不同級的轉（zhuǎn）變，卡（kǎ）盤和撥盤等附屬部件通常安裝（zhuāng）在主軸的右端，轉軸多為（wéi）空心，內部有錐孔，這樣可以為夾裝細長的刀具提供設（shè）置環（huán）境。進給箱（xiāng）是利用絲杆將電機產生的動能傳遞（dì）到刀具上，推（tuī）動刀具完（wán）成（chéng）直線運動。夾裝（zhuāng）裝置（zhì）主要夾裝鑽杆，利用螺母相（xiàng）互連接（jiē），在絲杠的帶動下，鑽杆可以沿著軸向完（wán）成加工（gōng）進給。機床床身是（shì）基本結構，可以將多個（gè）部件組合起來（lái），除了保證（zhèng）各個部件都處在正確的位置，還能協調各個部分的工作狀況。床身上設置刀架和支架導軌等，床（chuáng）身下有支撐支（zhī）架（jià）等，保證其固定在基礎（chǔ）上，穩定整個加工（gōng）係統（tǒng）。當然在深（shēn）孔加工中，工件的情況不同也就不能一概而論，在設備選擇（zé）上如果不（bú）能完全采用深孔加工設（shè）備（bèi），則可以采用（yòng）臥式的車床來（lái）取代成孔設（shè）備。如以臥式機床加工油缸缸套深孔為例，通常（cháng）采用的是一夾（jiá）一（yī）支的裝夾（jiá）方式，一（yī）端則利用四爪單動或者其他（tā）類型（xíng）的卡盤來進行（háng）夾緊（jǐn），另一端則利用中心架完成（chéng）對軸向的支（zhī）撐。深孔刀具的夾裝則需要配置專用的刀具架。專用的刀具架安裝（zhuāng）在滑板上保證進給。車削過程中，車床主軸帶動刀具（jù）完成旋轉，滑（huá）板則帶動刀具完成加工的進給。

      還有輸油器，該設備也是深孔加工的重要輔助裝置，主要的功能就是保證切削液（yè）進入到指定（dìng）的（de）區域，使得切屑能夠在液壓的推動下完成排屑的過程，主要設置在工件（jiàn）和鑽頭相互接觸的位置（zhì）上。同時內排屑的方法中，鑽孔的冷卻液容易出（chū）現滲漏（lòu）的情況，應重視這個問題，這就要（yào）求輸油器的密封（fēng）達到（dào）一定的標準，加工中需（xū）要調整保證其狀（zhuàng）態。輸油器和導向架之間應利用密封墊來完成連接，這樣就是要控製漏油的問題。同時輸油器和鑽杆（gǎn）的接觸麵、支承架工（gōng）件端麵之間也應利用密封圈進行控製（zhì），由此提高防漏的效果。

4 結束語

      綜合來看，機械（xiè）加工中深度（dù）和孔徑之間的比例大於5 的時候，就屬於深孔加工工藝（yì），這一類加工成孔困難（nán）且複雜，孔深大則會導致（zhì）加工工藝特征的改變，如刀杆細長剛性低，鑽削（xuē）容（róng）易抖動且（qiě）容易產生偏移等。因此在加工的過程中（zhōng）需（xū）要考慮工藝的特殊性來選（xuǎn）擇各種工藝措施，對於深孔工藝而言，技術水平和實施方法必須重視從工藝路線到排屑（xiè）方式等細節，這（zhè）樣（yàng）才能在加工中獲得較好的工藝效果，保證（zhèng）深孔加工的質量。