數控深孔鑽三級（jí）鑽孔技術應用-數控機床（chuáng）市場網

您（nín）現在的（de）位置：鑽床網> 技術前沿>數控深孔鑽三級鑽（zuàn）孔技術應用

數控深孔鑽三級（jí）鑽孔技術應用

2017-7-27 來源：中國電科集團第38研究所（suǒ）作者（zhě）：鄭傑何章峰王昌伍

摘要：本文提出了三級鑽孔的新方法，成功解決了孔深徑比超過（guò）100的深孔加（jiā）工難題。

1、基本概述

深孔鑽削是指孔深和孔徑比大的孔（kǒng）加工，正常鑽削技術所生產的孔，其孔深極少超過5倍直徑，而在深孔鑽削中，此比例（lì）可高達（dá）150∶1，並且，任何孔深大於5倍直徑的（de）孔都應稱為深孔（kǒng）。鑽削的基本原則：應用和糾（jiū）正切削速度與（yǔ）進給的選擇，切削良好的斷屑和排屑性能，同時不損壞刀具和工件。對於孔深孔徑比大於5 的深孔，必須保（bǎo）證一鑽到底，不能中途退出，切削液能順利（lì）地流進鑽（zuàn）頭的切削刃處，並能保證順（shùn）利排屑。深孔鑽削加工鑽頭進入（rù）工件時，是在半封閉條件下工作，因此受（shòu）到較多限：不能直接觀察到刀（dāo）具切削情況；切削熱不易傳散，必須采用強製有效的冷（lěng）卻方式；排屑困難；鑽杆需要足夠的剛性。深孔加工注意問（wèn）題：切屑處理問題，冷卻潤滑，合理導向。

槍鑽（見圖1）的鑽柄是空的，由內外部供應的切削（xuē）液流（liú）經（jīng）鑽頭內輸送管，並強（qiáng）行流經切削頭（tóu）內（nèi）的孔。鑽柄外側有一個（gè）沿著長度方向的（de）V形槽，切削液攜帶切（qiē）屑通過此V形槽，並經過鑽頭外側，最終切屑從孔中排出。槍鑽可應用於普通加工中心，但是需要高壓力的切削液。

圖1槍鑽係統（tǒng）示意圖

2、任務來（lái）源

某殼體零件（見圖2）有兩個直徑4mm、1個直徑5mm且深度（dù）都超過700mm的深孔。普通設備無法加工，必（bì）需使用專用的深孔加工設備。這就要用到深孔（kǒng）專用加工設備——數控深孔鑽床。數控深孔鑽機床是專門用於深孔加工的數控（kòng）設備，加工的（de）孔徑小、深度大，孔（kǒng）徑與孔深比達到1∶100，一般的數控設備無法完成。

圖2深孔零件

數控深孔鑽機床（見（jiàn）圖3）是（shì）專（zhuān）門用於深孔加工的數控設備，加工的孔徑小、深度（dù）深，徑（jìng）深比（bǐ）達到近1∶100，一般的數控加工設備無法完成。數控深孔鑽工作原理（lǐ）是采用不對稱切削加（jiā）工（gōng），不需用傳統的中心鑽來完成定位要求。

圖3數控深孔鑽

3、解決方案

數控深孔鑽床（chuáng）於（yú）2008年5月投入使用後（見圖4），經過（guò）反複試驗，1個（gè）深孔加工動作宜采用“三級加工法”：定位鑽削、導向鑽削及正常鑽削，稱為“三級鑽孔技術”。三級鑽孔需要根據不同的鑽孔深度采用不同（tóng）的切削速度，目前機床自帶的數控（kòng）鑽孔指令隻能完成1個鑽孔（kǒng）深度和1個切削速度（dù），如何使用常用的鑽孔指令來實現三級鑽孔，可分兩種方法：①手（shǒu）動幹預：根據不同的鑽孔深度（dù），人為的手（shǒu）動來進行調節（jiē）切削速度。②重複進給（gěi）：對同一（yī）個孔分別進行編製3個鑽孔程序，指令不同的鑽孔深度和切削速度，進行重複操作。

4、改進方法

對於上述兩種方法的弊（bì）端，通過查閱機床說明書，使用“頭腦風暴法”，提出各種（zhǒng）解決方案。最終采納開發（fā）一個三級階梯鑽削指令方案。分別賦（fù）予三級深度與（yǔ）三種不（bú）同速度，通過參數化、智能化及人性化設計（jì），省去手動（dòng）幹預的繁瑣與重複進給所浪費的時間。

（1）格式。G65 P9003 U-10 V-30 Z-375 B5 C10 F40 R3 T0（或T1）

X___Y___

…

G67

M30

（2）參數。第一鑽（zuàn）孔深度U，第二（èr）鑽孔深度V，最終鑽（zuàn）孔深度Z，一級鑽孔（kǒng）速度B，二級鑽（zuàn）孔速度C，最終鑽孔速度F，鑽孔初（chū）始點R，T0鑽（zuàn）不通孔，T1鑽通孔

（3）使用說明。①程序必須指令Z（最終鑽孔深度）、F（最終鑽（zuàn）孔速度）、R（鑽孔初始點）、T0（鑽不通孔）或T1（鑽通（tōng）孔（kǒng）），否（fǒu）則出現提示報警（9001）。②鑽孔（kǒng）初（chū）始點＜第一鑽孔深（shēn）度＜第二鑽孔深（shēn）度＜最終鑽（zuàn）孔深度，即R＞U＞V＞Z，否

則出現提示報警（9004）。③一級鑽孔（kǒng）速度＜二級鑽孔速度＜最終鑽孔速度，否則出現提（tí）示報警（9004）。④如（rú）不使（shǐ）用第一鑽孔深度U和第二鑽孔深度V時，可直（zhí）接（jiē）使（shǐ）用最終鑽孔深度Z來完成鑽孔。⑤當指令第一鑽孔深度（dù）U時，必（bì）須（xū）指令（lìng）一級鑽孔（kǒng）速度B，否則出現提示報警（9004）。⑥當指令第二鑽孔深度V時，必須指令二級鑽孔速度（dù）C，否則出現提示報警（9004）。⑦當隻使用兩級深度鑽孔時，隻能使用深度U、Z，否則出現提示報警（9004）。

（4）實（shí）施結果。兩種方法對比發（fā）現（xiàn），方法一使操作者的勞動強度增大，操（cāo）作者要始（shǐ）終（zhōng）關（guān）注機床狀態進行手動調（diào）整，操作不夠準確，失去了數控加工自（zì）動化的意義；方（fāng）法（fǎ）二對相（xiàng）同一個（gè）孔進行多次加工，多次重複定位，機床增加了孔（kǒng）位置度誤（wù）差（chà）和重複加工周期。