1 機械加工中深孔加工的特征分析機械加工中（zhōng）的深（shēn）孔加工（gōng）是針對孔深與直徑（jìng）之比（bǐ）（L/d≥5）較大的孔進行鑽孔加工，因為（wéi）孔的深度大直（zhí）徑（jìng）小，因（yīn）此工（gōng）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：深孔加工的過程多數都（dōu）是在半封閉和全（quán）封閉的工況，不能直接觀察刀具切削的過程和走刀的情況；深孔加工因（yīn）為半徑和孔深（shēn）比例（lì）差異大，因此形成（chéng）的金屬屑（xiè）不易排出，容易堵（dǔ）塞（sāi）而影響加工；鑽頭（tóu）長度大剛性也就低，容易出現抖動（dòng）和偏孔的（de）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（sù），相對封閉（bì）的孔內易導致溫度升（shēng）高而造成鑽頭磨損。

      1.2 運動方式：在加（jiā）工中工（gōng）件與刀具的運行與進給方式有多種（zhǒng）選擇，如工件轉動而刀具進給（gěi）；工件固定而刀具旋轉進給；工件與（yǔ）刀具按照相反的（de）方向進行旋轉（zhuǎn）並進行進給；工件（jiàn）旋轉並進給而刀具靜（jìng）止，此方式很少（shǎo）應用（yòng）。

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

      擦（cā），而影響加工表麵質量（liàng），鑽杆的剛性也高。

2 機械（xiè）加工（gōng）中深孔（kǒng）加工技術的分析

      2.1 工藝路線的設計與選擇

      機械加工中工藝路線是必要的指導思路，深孔加工也不例外，首先應綜合考慮深孔加工方法（fǎ）和刀具的適應性，針對加工零件的特征選擇相關工藝方法，同（tóng）時還應考慮零件的（de）材料性質，針（zhēn）對其特征再精細設（shè）計工藝過程（chéng）。其次，對加工過程（chéng）進行段落劃分，通常分為：粗（cū）加工、半精加工、精加工、光整加工（gōng），進行工藝設計，選擇合適的技術措施（shī），並以此提高加（jiā）工效率和質量，如果質（zhì）量要求和薄壁零件、工餘（yú）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構特征和加工方法、設備因素等（děng）來設置，因為深孔刀（dāo）具技術的發展，深（shēn）孔（kǒng）加工已經進入了精密加工時代，集中安排工序可以優化加工的過程，從而避免多次裝夾而出現誤差。最後，合理控（kòng）製加工餘量，深孔零件的加工餘量與其（qí）他孔（kǒng）不（bú）同（tóng），餘量應增加，不同刀具和刀具角度餘量也不同，如單刃鉸刀比多（duō）刃鉸刀（dāo）餘量（liàng）大，偏角大的比偏角小的（de）餘量大等，所以在加工中必須按照相應的工藝和質量要（yào）求（qiú）來設計餘量。

      2.2 深孔加工的刀具選（xuǎn）擇（zé）

      按照不同（tóng）的深孔表麵要求，選擇適應的（de）刀具也十分重要。在加工中常見的刀具有：扁鑽、麻（má）花鑽、外排屑深孔鑽、內排屑深孔鑽（zuàn）、噴吸鑽、槍鑽、複合刀（dāo）具等。具體應用（yòng）情況如下：

      （1）扁鑽：從結構上分為整體扁鑽和裝配扁鑽，整體扁鑽結構相對簡單，生產與加工容易，對硬度高的鑄件和（hé）鍛件適用。裝配式扁鑽刀杆的剛性大，刀（dāo）片則是高速鋼或者合金，可實現快速更換，且可以打磨（mó）成各種形狀，切削液容易導入（rù），加工範圍廣，適用於自動化加（jiā）工。

      （2）麻花（huā）鑽：該刀具應用廣泛，通常在粗加工階段應用。

      （3）外排（pái）屑深孔鑽：通常是單雙刃深孔鑽（zuàn），原理是高壓油進入到鑽杆孔，經過腰孔進入到切削（xuē）區域，迫使碎屑隨著切削液從V 型的導槽（cáo）和工件壁之（zhī）間排出。這種深孔鑽刀麵為0°，方便加工。沒有橫（héng）刃，鑽尖與軸線形成一個角度，鑽孔中鑽尖形成小圓錐，可以讓切屑斷裂，容易排出。切削部分形（xíng）狀對孔的公差、切屑成型、切削液（yè）壓力、刀具壽命、偏離（lí）角度等都會對其成（chéng）孔過程（chéng）產生（shēng）影響。

      （4）內排（pái）屑鑽頭：鑽（zuàn）頭和鑽（zuàn）杆之間有螺紋連接，工作時高壓切削液從鑽杆外（wài）圓和（hé）工件壁（bì）之間注入，切削同時產生的切屑從鑽杆的中心排出。

      （5）噴吸鑽（zuàn）：主要是利用切削液（yè）產生的（de）噴射效應來排出切屑，通常（cháng）該鑽有內外兩根管，其中三分之二的切削液從內（nèi）外管的空隙和（hé）鑽（zuàn）頭前部流入到切削區域，起到（dào）導向和冷卻、潤（rùn）滑的效果，並可以將切屑從孔內（nèi）排出，另外的（de）三分之一，切削液從內管後部噴射，產生快（kuài）速的噴射流，形成一個低（dī）壓（yā）區域由此與前端配合形成壓（yā）差，起到一個噴吸效果，提高了鑽削的效率。

2.3 定位選擇

      深孔加工與其他（tā）成孔加工一樣都需（xū）要保證定位（wèi）基準，在實踐中錐麵定位是（shì）常見的方式，主要應用在回轉（zhuǎn）體、中小直（zhí）徑孔、管坯鏜孔等；也可采用內錐（zhuī）麵定位，是（shì）應用在中等直（zhí）徑的內排切（qiē）削加工方式（shì）；而小孔直（zhí）徑的外排切削加工或（huò）槍（qiāng）鑽加工則可以利用外錐麵定位。如（rú）果采用錐麵定位必須（xū）注（zhù）意對直線度和餘量的保證（zhèng），必須在鑽（zuàn）孔、鏜孔前的端（duān）麵進行內外錐麵的處理。對於大直徑深孔則利用外圓（yuán）進行定位（wèi）。如果采用圓定位，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（yīng）利用（yòng）安裝麵作為定位基準。

2.4 冷卻潤滑的保證

      深孔加工中因為孔內在加工中相對封（fēng）閉，因此容易造成溫度急（jí）劇升高，因（yīn）此必須進行降溫處（chù）理，同時還應保（bǎo）證切削過程中潤滑效果。所以必須利用（yòng）潤滑液（yè）來起到冷卻與潤滑作用。冷卻液、潤滑液必須進行合理的配合，使得工件在加工中保證質量並保證刀具壽命延長。另外，冷（lěng）卻液和潤滑液在深孔加工中還可以起到衝刷、減震、消音等作用。鑽削中因為孔徑小且深度（dù）大，就會在加工中產生（shēng）較大的抗力和阻（zǔ）力，克服這些阻力而順利完成加工則會消耗較多的能量，同時切向和徑向的力同（tóng）時作用在導向塊上，此時（shí）孔壁和（hé）刀具就會產生摩擦（cā），摩擦（cā）能量（liàng）就（jiù）會產生熱（rè）量和溫度升高。這些熱量隻（zhī）能借助於冷卻措（cuò）施來降低。同時冷卻液的存在可（kě）以讓導向（xiàng）塊和孔壁之間形成一種液壓支撐係（xì）統，以此有效降低導向塊摩擦，也可降低摩擦力對（duì）功率的消耗，在（zài）節能方麵也可以起到一定的作（zuò）用（yòng）。再有，潤滑液和冷卻（què）液可以通過壓力和流量來幫助清理切屑（xiè）。利用（yòng）冷卻（què）液將工作區域的（de）切屑衝刷到加工區以外，實（shí）現清理排屑的（de）效果，保（bǎo）證成孔過程的順利進行。因為在工作區域和鑽杆內部、外部充滿了油性的（de）液體，從而減少了切（qiē）削過程中（zhōng）的摩擦、震動等，降（jiàng）低了噪聲。

2.5 排屑處理

      深孔加工中因（yīn）為成孔的空間相（xiàng）對封閉（bì），因此形成（chéng）的切屑很難排除，沉積切屑會影（yǐng）響加工的過程（chéng）和質量（liàng）。尤其是內排屑鑽的過程（chéng）中，排屑（xiè）受到空間和（hé）環（huán）境的影響，隻有有限的空間可以利用進行排屑，所以排（pái）屑工作難度大不易開展。從切削的角度（dù）看，深孔成孔排屑的問題集中在切屑的處理上，如分屑、斷屑、排屑三個連續過程（chéng）。針對不同的材料（liào）會形成不同特征的切屑，形狀、寬窄、彎曲程度、尺寸等都會影響排屑的效果。所以（yǐ）在深孔加工中（zhōng）排屑問題是重要的工藝指標。然而深孔加工中排屑（xiè）通道過長，工作中屬於半封閉的狀態，切削熱量大散熱難度也大。所以在深孔成孔工（gōng）藝中必須考慮冷卻與排（pái）屑兩個係統，以內排屑深孔鑽工（gōng）藝（yì）為例，該（gāi）工藝具備較為明顯的優勢，最主要的（de）是具有外冷內排屑和自身導向，能夠加工直（zhí）徑6-80mm 深孔。在（zài）成孔過程中，工件（jiàn）首先進行旋轉，鑽頭借助螺紋與鑽杆進行連接，封油頭在刀架的帶動下開始成孔，使得（dé）導向裝置進入到（dào）工件中（zhōng）。內排屑深孔鑽進的過程中，切屑在鑽杆內實現排屑，不（bú）會在孔壁和（hé）刀具之間發生摩（mó）擦，這樣（yàng）可以（yǐ）最大限度（dù）地保證加工表麵的質量和精度。該技術采（cǎi）用（yòng）的鑽杆外徑要大於外排屑裝置，因此剛性得到了提高，且增加了供給量，成孔的效率也得到（dào）了大幅提高。內排的原理就是（shì）在切削液的壓力作用下，從孔壁和鑽杆外表麵尋覓（mì）空隙，進入到切削區域（yù）的冷卻和（hé）潤滑部位，將前端的切屑衝入到鑽杆（gǎn）內，然後從鑽杆後部排除。此類排除切屑的方式（shì）容易（yì）實現（xiàn），且兼（jiān）具冷卻和潤滑（huá）的（de）效果。同時也可保證鑽杆的穩定，但是因為需要（yào）獨立設置內排屑供（gòng）液係統（tǒng），加工造價稍高。

3 深孔加（jiā）工中應用（yòng）的（de）設備

      深孔加工中往往利用專業的設備來完成工件加工，主要按照運動模式進（jìn）行選擇，通常是工件旋轉輔助刀具進行軸向進給，使得加工工藝可以順利完（wán）成。其中最（zuì）為重要的設備就是機床的選擇。機床（chuáng）是整個加工工藝的基礎，主要由主軸箱（xiāng）、進給箱、刀具夾裝設備、機床主體、中心（xīn）架、移動輔助裝置共同構成。主軸（zhóu）箱是支撐主軸，控製旋轉和（hé）移動不同級的轉（zhuǎn）變，卡盤和撥盤等附屬部件通常安裝在主軸的右端，轉軸多為空心，內部有錐孔，這樣可以（yǐ）為夾裝細長的（de）刀具提供設置環境。進給箱是利用絲杆將電機產生的動能傳遞到刀具上，推動刀具完成直線運動。夾裝裝置主要夾裝鑽杆（gǎn），利用螺母相互連接，在絲杠的帶動下，鑽（zuàn）杆可以（yǐ）沿著軸向完成加工進給。機（jī）床床身是基本結構，可以將多個部件組合起來，除了保證各個部件都處在正確的位置，還能協調各個（gè）部分的工作狀況。床身上（shàng）設置刀架（jià）和支架導（dǎo）軌（guǐ）等，床身（shēn）下有支撐支架等（děng），保證其固定在基（jī）礎上，穩（wěn）定整個加工係統。當然在（zài）深孔加工中，工件的情況不同也就不能一概而論，在（zài）設備選擇上如（rú）果不能完全采（cǎi）用深孔加工設（shè）備，則（zé）可以（yǐ）采用臥式的車床來取代成孔設備。如以臥式機（jī）床加工油缸缸套（tào）深孔為例，通常采用的是一夾一支的裝夾方式，一端則利用四爪單動或者其他類型的卡盤來進行夾緊，另一端則利用中（zhōng）心架完成對（duì）軸向的支撐。深孔刀具的（de）夾裝則需要配置專（zhuān）用的刀（dāo）具（jù）架。專用的刀具架安裝在（zài）滑板上（shàng）保證進給。車削過程中（zhōng），車床主軸帶動刀具完成旋轉，滑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（kǒng）加工的重要輔（fǔ）助裝置，主要的功能就是（shì）保（bǎo）證切削液（yè）進入到指定的區域，使得切屑（xiè）能夠在液壓的（de）推動下完成排（pái）屑的過程，主要設置在工件和鑽頭相互接觸的位置上。同時內（nèi）排（pái）屑的方法中，鑽孔的冷卻液容易出現滲漏的情況，應重視這個問題，這就要求輸油器的密封達到一定的標（biāo）準，加（jiā）工中需要（yào）調整保證其狀態。輸油（yóu）器和導向架之間應利用密封墊來完成連接，這（zhè）樣就是要控製漏油的（de）問題。同時輸油器和鑽杆的接觸麵（miàn）、支承架工件（jiàn）端（duān）麵之間也應利用（yòng）密封圈進行控製，由（yóu）此提高防漏的效果。

4 結束語

      綜合（hé）來看，機械加工（gōng）中深度和孔徑之間的比例大於（yú）5 的時候（hòu），就（jiù）屬於深孔加工工藝，這一類加工成孔困難且複雜，孔（kǒng）深大則會導致加工工（gōng）藝特（tè）征的改變，如刀杆細長（zhǎng）剛性（xìng）低，鑽（zuàn）削容易（yì）抖動且容易產生偏移（yí）等。因（yīn）此在（zài）加工的過程中需要考慮工藝的特殊（shū）性來（lái）選擇（zé）各種工藝措施，對於深孔工藝而言，技術水平和（hé）實施方（fāng）法必須（xū）重（chóng）視從工藝路線到（dào）排屑方式等細節，這樣才能（néng）在加工中獲得較好的工藝效果，保證深孔加工（gōng）的質量（liàng）。