傳統鑽削與（yǔ）螺旋銑孔（kǒng）加工工藝的區別
2018-3-26
作（zuò）者（zhě）：機床雜誌社
作為一種新（xīn）型孔加工方式，螺旋銑孔技術（shù）具有切削過程平穩、刀具承受切削力小和一次加工即可滿足精度要求的優點。該技術已成為國內外材（cái）料加工研究的熱點和難點之一。那麽（me），傳統鑽削與螺旋銑孔加工工藝有什（shí）麽不同呢？
傳統鑽削工藝
傳統的鑽削加工主要有以下特點：
其一，在傳（chuán）統的鑽孔過程中（zhōng），主軸中心的線（xiàn）速度為0，即鑽頭中心不參與切削，工件的中心（xīn）區（qū）域材料要完全依靠鑽機向下的推力將其擠出來去除，因而鑽頭所承受的Z向力（lì）很大，當加工鈦合金等難加工材料時，刀具的快速磨（mó）損失效也就在所難免了（le）。
其二，傳統鑽孔加工過程是一個連續的切削過程，刀刃始終與工件相接觸（chù），切（qiē）削時接觸麵溫度（dù）很高，而鈦合金的導熱性差，連續的（de）切削過程使溫度不斷累積，這也（yě）加速了刀具的磨損失效，導致加工表麵質（zhì）量（liàng）下降。
其（qí）三，傳統鑽孔加工的排屑（xiè）方式也是導致刀具失效的（de）一個原因。鑽孔過程中，切屑從鑽頭狹槽（cáo）中排出（chū），排屑（xiè）速度慢，而切削熱主要是由（yóu）切屑帶走的，當切削熱不能及（jí）時疏散時，大（dà）量切削熱留在（zài）了工件（jiàn）和刀具上，這（zhè）會加速刀（dāo）具的磨損失效。
另外，切屑與已加工孔的表麵有直接接觸時，加工表麵會被劃（huá）傷，顯（xiǎn）然這種排屑方式又（yòu）影響了孔的表麵質量。一般說來，傳統鑽（zuàn）孔加工質量是無法滿足飛（fēi）機製造業的精度要求的，還必須依靠其他工序來保證孔的表麵質量，從而降低了工作效率，同時也提高了加工成本。從技術可行性和經濟角度考慮（lǜ），傳統鑽孔（kǒng）工藝已不再適用於飛機製（zhì）造業。
螺旋銑孔工藝
與傳統的鑽削加工相（xiàng）比，螺（luó）旋銑孔采用了完全不同（tóng）的加工方式。螺旋銑孔過（guò）程由主軸的“自轉”和主軸繞孔中心的“公（gōng）轉”2個運動複合而成，這種特殊的運動方式決定了螺旋銑孔的優勢（shì）。
首先，刀具（jù）中心的軌跡（jì）是螺旋線而非直線，即刀具中心不再與所加（jiā）工（gōng）孔的中心重合，屬偏心加工過（guò）程。刀具的直徑與孔的直徑不一樣，這突破了傳統鑽孔技術中一把刀具加工同一直徑（jìng）孔的（de）限製，實現了（le）單（dān）一直徑刀具加工一係列（liè）直徑孔。這（zhè）不（bú）僅提高了加工效（xiào）率，同時也大大減少了存刀數量和種類，降低了加工成本。
其（qí）次，螺旋銑孔過程是斷續銑削過程，有利於刀具的散熱，從而降（jiàng）低了因溫度累積而造成刀具磨損失效的風險（xiǎn）。更重要的是（shì），與傳統鑽孔相（xiàng）比，螺旋銑孔過（guò）程（chéng）在冷卻液的使用上有（yǒu）了很大的改進，整個銑（xǐ）孔過程可以采用微量潤滑甚（shèn）至空冷方式來實現冷卻，是一個（gè）綠色環保的過程。
第三，偏（piān）心加工的方式使得切屑有足夠的空間從孔槽排（pái）出，排屑方式不再是影響孔質量的主要因素（sù）。由此可見，該項技術有著廣闊的發展空間和良好的市場前景，但作為新的加工方式，其加工機理有待進一步研究探（tàn）討。
螺旋銑孔的優勢
（1）提（tí）高（gāo）加工孔的質量和刀具壽命。
相對於傳統的鑽孔技術，螺旋銑（xǐ）孔顯著地提高了孔的質量和強度；螺旋銑孔屬於斷續切削，較低的銑（xǐ）削力使得加工（gōng）的孔無毛刺；刀具直（zhí）徑比孔（kǒng）小，切（qiē）屑得以順利排出，使得（dé）孔表麵的粗糙度值（zhí）能大（dà）幅降低；在加工（gōng）複合（hé）型材料時（shí），消除了以往傳統打孔由於刀尖鈍化導致的脫層、剝離（lí）、孔表麵質量低等情（qíng）況。
傳統鑽孔刀具中心的切削能（néng）力低下，且易（yì）積聚發熱快（kuài）速磨損，刀具壽命普遍較低（dī）；螺旋銑孔則由於較低的銑削力使刀具（jù）壽命顯著提高（gāo）。
（2） 縮短研製周期，節（jiē）約加（jiā）工（gōng）成（chéng）本。
在製造飛機或其他（tā）重型機器時，使用螺旋銑孔技術將會大（dà）大縮短研發周（zhōu）期，降低成本。
應用（yòng）螺旋銑孔技術，可用同一把刀加工不同直徑的（de）孔和複雜形狀的孔。由於其加工方法的優越性，可以節省（shěng）傳統的锪錐孔、鉸孔等工作。這意味著，今後加工孔的刀具種類型號會不斷減（jiǎn）少。從整個研製周（zhōu）期來看，使用螺旋（xuán）技（jì）術可減少很多工序（如（rú）分解拆卸後對不同的孔分別進行毛刺去除處理、鉸孔、清除冷卻液，再（zài）進行組裝），大大（dà）縮短加（jiā）工（gōng）周（zhōu）期。
（3） 高度自動化。
實現更高的自動化程（chéng）度，也（yě）是降低加工成本的一種（zhǒng）方式。由（yóu）於螺旋銑孔工藝銑削力（lì）低，此（cǐ）項技術才能（néng）在工業機器人裝置上得以應用。由於工業機器人（rén）裝置（zhì）比較柔弱，而傳統鑽孔軸向力太大，因此傳統鑽孔是無法應用（yòng）在此類裝置上的。
（4） 促進（jìn）新材料的使用。
在飛機的零部（bù）件中使用新（xīn）型材料是明（míng）顯的發（fā）展趨勢，鈦合金、複合（hé）材（cái）料（liào）等新（xīn）型材料已得到（dào）廣泛應用。而新型材料的研（yán）製使用需要（yào）適合的加工工藝支撐，在孔加工方麵（miàn），研究表明，相對於傳統鑽孔技術，螺旋銑孔技術有著顯著的（de）優勢（shì）。
螺旋銑（xǐ）孔工藝隻需（xū）1把刀具就（jiù）可以加工出不（bú）同直徑、高質量的孔，既減少了換刀時間，又（yòu）節省了精加工的工序，大大提高了工作效（xiào）率。鑒於螺旋銑（xǐ）孔（kǒng）技術（shù）的優勢，各大企業，特別是航空（kōng）、模具行業中的許多（duō）企業已開（kāi）始將它應用到生產實際中。隨著這種技術的推廣和應用，傳統的鑽孔刀具將會慢慢被淘汰，而（ér）新型銑孔裝置將越來越多地出現在機械（xiè）加工車間中。
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