深孔加工是機械加工中的一道難題，尤其是細長孔的（de）加工，難點在於刀具細長，剛（gāng）度差（chà），強（qiáng）度低，易引起刀具偏斜，且（qiě）散熱困難，排屑不易，經常會產生直徑變（biàn）大，出現錐形等現象，從（cóng）而達不到加工質量的要求。因（yīn）此，在沒有深（shēn）孔加工的專用設備（bèi）下，用普通設（shè）備加工深孔、細長孔，刀具和夾具的設計非常重要。通過對車工單件小批量日常生產中，偶爾會遇到的一些精度要求較高的深孔、細長孔的加工，分析了（le）其加（jiā）工的技術難點，並設計了行（háng）之有效的（de）簡易浮動絞刀，從而使缺乏深孔（kǒng）、細長孔加（jiā）工專業（yè）設（shè）備的小型加工企業和個體加工戶對深孔、細長孔的加工（gōng）問（wèn）題得以完滿解（jiě）決，對小型（xíng）加工企業和（hé）個體加工戶有較高的推廣意義。

      1 深孔、細長孔加工方法：

      打中（zhōng）心孔（kǒng）—鑽孔—擴孔—鉸孔深孔加工是指孔深與直徑之比L/d≥5 的孔。現代對深孔的加工，主要（yào）采用專用的（de）設備和特製輔助（zhù）工裝來加（jiā）工。其特（tè）點是效率高、質量好、勞動（dòng）強度（dù）低。但對於（yú）一些中（zhōng）小型的加工企（qǐ）業及個體加工戶來說，一般都不（bú）具備上述（shù）設備，因此隻能因地製宜（yí），因陋而簡，在普通（tōng）機床上，采用簡易的（de）工裝對深細長孔進行加工。如圖1 所示，加工一尺寸精度（dù）為φ12H7，圓柱度長度（dù）為115 mm 的（de）細長孔，因（yīn）孔壁較薄，直接用φ11.8 mm 或φ11.9 mm 的鑽頭（tóu）鑽孔（kǒng），一次切削產生的熱量大，沒（méi）有（yǒu）足夠的時間消除熱變形帶來的加工誤差（chà）及鑽削後留在孔壁表（biǎo）層上殘餘應力產生的加工誤差，一次鑽削加工出來的孔壁粗糙度也較大，不宜直接用來進行（háng）精（jīng）鉸孔加工。因此，為了減少熱變形（xíng）和（hé）殘餘應力對精加工的影響，應采（cǎi）取多次擴孔（kǒng）加充分澆注冷卻液的方法減少粗加工留下的加工誤差，以提高後續加工（gōng）精度。加工工序如表1 所示。

      2 鑽頭的刃磨要求（qiú）

      對圖1 齒輪（lún）定位套（tào）的加工，由於尺寸精度要求較高，所以鑽頭的刃磨非常（cháng）重要（yào），尤其是最後一次擴孔鑽頭的（de）刃磨，鑽頭磨得好不好直（zhí）接影響著最後鉸孔的尺寸精度和表麵粗糙度，因此，對這支擴孔（kǒng）鑽頭的（de）刃磨要作特殊的處理（lǐ），即改進鑽頭的幾何參數。一（yī）是在兩主切削刃上（shàng）修磨出第二鋒角，一般不超（chāo）過（guò）75°，並在外緣刀尖角處研磨出兩邊R0.2～0.5 的圓弧過度刃，粗（cū）糙度達Ra0.4 以下，且兩個過度刃相互對稱，高度一致，以增大刀尖外緣處的（de）強度和耐磨度，改善（shàn）散熱條件，減少孔（kǒng）壁的殘留（liú）麵（miàn）積高度。二是將前端棱邊磨窄，隻（zhī）保留0.1～0.2 mm 的寬度，修磨長度為4～5 mm，以減（jiǎn）少棱邊（biān）與孔壁的摩擦。三是修磨副（fù）切削刃、前刀麵（miàn）和後刀麵，要求用320# 以上油石研磨，最好（hǎo）400# 以（yǐ）上，研磨各部位（wèi）光潔度達到Ra0.4～Ra0.2μm。各支鑽頭的幾何參數（shù）如圖2 所示。

      3 鉸孔及注意事項

      3.1 浮動鉸刀的設計

      實踐證明，擴孔有糾正位置精度的（de）能（néng）力，而鉸刀鉸孔隻能保證尺寸、形狀精度和（hé）減少孔的表麵（miàn）粗（cū）糙度，但不能糾正孔的位置精度，有時，由（yóu）於機床的振動，甚至鉸出（chū）的孔會變橢圓。當孔的尺寸精度、形（xíng）狀精度要求比較高，表麵粗糙度要求又（yòu）比較小時（shí），往往還要再安排一（yī）次手鉸加工。圖1 中（zhōng），定位（wèi）孔的圓柱度（dù）要求很高，為避免（miǎn）常規機用鉸孔容易鉸出橢圓孔的（de）現象，可預先設計具有自動定心功能的浮動鉸刀，如圖3 所示。選用φ12H7 的直柄機用（yòng）鉸刀，為讓鉸刀起到浮動的作用，再設計一輔助夾（jiá）具（jù），輔助夾具的安裝（zhuāng）孔（kǒng）要（yào）比鉸刀（dāo）的夾持柄部大2～3 mm，然（rán）後將鉸（jiǎo）刀套（tào）在輔助夾具（jù）的安裝孔上，用4～5 mm 鑽頭將安裝孔連鉸刀柄（bǐng）一（yī）起鑽出一（yī）個定位孔，然後用圓柱（zhù）銷將鉸刀安裝的輔助夾具上即可得到（dào）簡易的浮動鉸（jiǎo）刀。為提高鉸（jiǎo）刀鉸削時的剛性和夾緊力（lì），浮動鉸刀的輔助裝置最好采用莫氏5 的鑽夾頭裝夾。

      3.2 鉸刀的選用和（hé）保護

      鉸孔的精度主要取決於鉸刀的尺寸，因此（cǐ），鉸刀（dāo）最好選擇被加工孔公差帶中間1/3 左右（yòu）的尺寸。如圖1 零件要（yào）鉸φ12H75-3-鉸刀。選用時，鉸（jiǎo）刀刃口必須鋒利，沒有（yǒu）崩刃和毛刺（cì）。不（bú）用（yòng）時，工作（刃口）部分用塑（sù）料套和軟麻布（bù）保（bǎo）護，不允許碰毛。一般選用標準的高速鋼機用鉸刀，若采用（yòng）硬質合金（jīn）鉸刀，因硬質合金刀（dāo）頭的切削刃沒有高速（sù）鋼（gāng）的鋒利，容易使鉸出的孔（kǒng）變大，故一般要事先對鉸刀進行試鉸，再根據鉸出孔的實際尺寸對鉸刀進行研磨，修正（zhèng）鉸刀（dāo）的直徑，直至鉸出合適的孔。

      3.3 調（diào）整尾座軸線

      鉸孔前，必須（xū）先調（diào）整（zhěng）尾座套筒軸線，使之與主軸（zhóu）軸線重合，同軸度最好找（zhǎo）正在0.02 mm 之內，以提高鉸（jiǎo）孔時孔的（de）位置（zhì）精度。

      3.4 選擇合理的（de）鉸削用量

      用鉸（jiǎo）刀時，為（wéi）了得到（dào）較小的表（biǎo）麵粗糙度（dù）值，避免產生刀瘤，減少切削熱及變形，宜采用較小的切削速度，一般最好小於5 m/mm；進給量取0.2～1 mm/r。對圖1 鉸削φ12H7!+0.0210 mm 的孔，因（yīn）尺寸精度要（yào）求較高，故鉸削時車床轉數要選得較低一些，取n=30～50 r/min，最好不超過100 r/min。

      3.5 選擇（zé）合理的切削液

      鉸孔時，切削液對孔的（de）擴脹量（liàng）和孔（kǒng）的（de）表麵粗糙度有一定的關係（xì）。實踐證明，在幹切削和非水溶性切削液（yè）的鉸削情（qíng）況下，鉸出的孔徑比鉸刀（dāo）的實（shí）際直徑稍（shāo）微大一些，幹切削最大。而用水溶性切削液（如乳化液），鉸出的孔稍微小一些。因此，當使用新鉸刀鉸削鋼料時，可選用10%～20%的乳化（huà）液作切削液，這樣鉸出的孔不容易擴大；當鉸孔要求較（jiào）高時，宜采用30%的菜油加70%的肥皂水；當鉸孔要求更高時，可以采用柴油加機油。對圖1 鉸削φ12H75-4-的孔，尺寸要求較高，實驗證明，用97%柴油加3%的機油作切削液，鉸出的（de）孔尺寸精度及表麵粗糙度更好些。

      4 采用浮動鉸刀加工細長孔（kǒng）優點

      （1）夾具設計工藝簡單，製作容易，成本低。（2）加（jiā）工質量好，鉸孔（kǒng）的精度可達IT6～IT8，表麵粗糙度一般達Ra0.8～Ra1.6，甚至更小（xiǎo），達到圖樣精度要求。（3）加（jiā）工的適用範圍較廣，對孔徑加（jiā）工要求較高（gāo）的中小孔（φ5～φ20）都可以通（tōng）過製作（zuò）不同的輔助（zhù）夾套來裝夾相應的鉸刀，從而起到浮動鉸削的作用。

      深細（xì）孔的加工是機（jī）械加工中的一個難題， 利用簡單的工藝裝備，在普通車床實現細長孔的加工方法，經濟實用，效果良好，對廣大中（zhōng）小型工廠企業、個體加工業者（zhě）有著較高的（de）實用價值。本試驗研究表明，采用適當的（de）工（gōng）裝夾具，選擇合理的加工工藝，對加工精度要求較高的深孔加工是可行的，也是有效的，對缺乏專用加工設備或單件小（xiǎo）批量生產有著十分好的經濟效益。