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

      1.1 加工難（nán）度大（dà）：深孔加工的過程多數都是在半封閉和全封閉的工況（kuàng），不能直接觀察刀具切（qiē）削的過程和走刀的情況；深孔加工因為半徑和（hé）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；鑽頭長度（dù）大剛性也就低，容易（yì）出現抖動和偏孔的情況，且（qiě）表麵（miàn）精度不易保（bǎo）證；散（sàn）熱也是影響加工的重要（yào）因（yīn）素，相對封閉的孔內易導致溫度升高而造成鑽頭磨損。

      1.2 運動方式：在加工中工件與刀具的運行與（yǔ）進給方式有多種選擇，如工件轉（zhuǎn）動（dòng）而刀（dāo）具進給；工件固定而刀具旋轉進給；工件與刀具按照相（xiàng）反的方向進行旋轉並進行進給；工件（jiàn）旋轉並進給（gěi）而刀具（jù）靜止，此方（fāng）式很少應用。

      1.3 深孔加工的排屑：在加工中應用的排屑方式有兩種，一種是（shì）外排（pái）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（pái）除；一種是內排屑：冷卻液從零件的孔和（hé）鑽（zuàn）杆外壁進入，經過切削區域帶出切（qiē）屑，從空（kōng）心鑽杆的孔中排除；兩種（zhǒng）方式中通常先考慮選（xuǎn）擇內（nèi）排屑的方式，此類方式不會對孔壁形成二次摩擦，而影響加工表麵質量，鑽杆的剛性也高（gāo）。

      擦，而影響加工表麵質量（liàng），鑽杆的剛性也（yě）高。

2 機械（xiè）加工中深孔加工技術（shù）的分析

      2.1 工藝路線的設計與（yǔ）選擇

      機械（xiè）加（jiā）工中（zhōng）工藝路線是必要的指導思（sī）路，深孔加（jiā）工（gōng）也不例外，首（shǒu）先應綜合考慮深孔加工（gōng）方法和刀（dāo）具的適（shì）應性，針對加工零件的特征選擇相關工藝方法，同時還應考慮零件的材料性質，針（zhēn）對其特征再精細（xì）設計工（gōng）藝過程。其次，對加工過程進行段落劃分，通常（cháng）分為：粗加（jiā）工、半精加（jiā）工、精加工、光整加工，進行（háng）工藝設計，選擇合適的技術措施，並以此提（tí）高加工效率和質量，如果質量要求和薄（báo）壁零件、工餘量不大（dà）的則不需要分段。第三，工藝路線的設計（jì），深（shēn）孔加工的工藝路線應按照其結（jié）構特征和加工方法、設備因（yīn）素等來設置，因為深（shēn）孔刀具（jù）技術的發展，深孔加工已經進入了精密加工時代，集中安排工序可以優化（huà）加工的過程，從而避免多次裝（zhuāng）夾而出現誤（wù）差。最（zuì）後，合理控製加（jiā）工（gōng）餘量，深孔零件的加工餘量與其他（tā）孔不同，餘（yú）量應增加，不同刀（dāo）具和刀具角度餘量也不同，如單刃鉸刀比多刃鉸刀餘（yú）量大，偏角大（dà）的比偏角（jiǎo）小的餘量大等，所以在加工中必須按照相應的工藝（yì）和質量（liàng）要求來設計餘量。

      2.2 深孔（kǒng）加工的刀具選擇

      按照不同的深孔表麵要求，選擇（zé）適應的刀具也十分重要。在加工中常見（jiàn）的刀具有：扁鑽、麻花鑽、外排屑深孔鑽（zuàn）、內排屑深孔鑽、噴吸鑽、槍鑽、複（fù）合刀具等（děng）。具體應用情況如下：

      （1）扁（biǎn）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（dù）高的（de）鑄件和鍛件適用。裝配式扁鑽刀杆（gǎn）的剛性大，刀片則是高速鋼或者合金，可實現快速更換，且可以打磨成（chéng）各種形狀，切削液容易導入，加工範圍廣（guǎng），適用於自（zì）動化加工（gōng）。

      （2）麻（má）花鑽：該刀具應用廣泛，通常（cháng）在粗加工階段應用。

      （3）外排屑深孔鑽：通（tōng）常是單雙（shuāng）刃深孔鑽，原理是（shì）高壓油進入（rù）到鑽杆孔，經過腰孔（kǒng）進入到切削區域，迫使碎屑隨著切削液從V 型的導槽和工（gōng）件壁（bì）之間排出。這種深孔鑽刀（dāo）麵為0°，方便加（jiā）工。沒有橫（héng）刃，鑽尖與軸線（xiàn）形（xíng）成一個角度，鑽孔中鑽尖形成小圓錐（zhuī），可以（yǐ）讓切屑斷裂，容易排出。切削部分形狀對孔的公差、切屑成型、切削液壓力、刀（dāo）具壽命、偏離角度等都會對其成孔（kǒng）過程產（chǎn）生影（yǐng）響。

      （4）內排屑鑽頭：鑽頭和鑽杆之間有螺紋連接，工（gōng）作時高壓切削液從鑽杆外圓和工件壁（bì）之間注入，切削同時產生的切屑從鑽（zuàn）杆（gǎn）的中心排出。

      （5）噴（pēn）吸鑽：主要是利用切（qiē）削液產生（shēng）的噴射（shè）效應來排出切屑，通常該鑽有內外兩根管，其（qí）中三分之二的切削（xuē）液從內外管的空（kōng）隙和鑽頭前部流入到切削區域，起到導向（xiàng）和冷卻、潤滑的效果，並可以將（jiāng）切屑從孔內排出，另外的三分之（zhī）一，切削液（yè）從內管後部噴射，產生（shēng）快速的噴射（shè）流，形成一個低壓區域由此與前端（duān）配合形成壓差，起到一個（gè）噴吸效果，提高了鑽削的效率。

2.3 定位選擇

      深孔加工與其他成孔加工一樣都（dōu）需（xū）要保證定位基準，在實踐中錐麵定位是常見的方式，主要應用在回轉體、中小（xiǎo）直（zhí）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（nèi）排切削加工方式；而小孔直徑的外排（pái）切削（xuē）加工或（huò）槍鑽（zuàn）加工則可（kě）以利用外錐麵（miàn）定位。如果采用錐麵定位必須注意對直線度和（hé）餘量的保證，必須在鑽孔、鏜孔前的端麵進行內外錐麵的處理。對於大直徑深孔則利用外圓進行定位。如果采用圓定位，應在外圓上加工安裝麵（miàn）、定位麵、找正麵，並保證（zhèng）三者之間（jiān）是同心圓，對於非回轉（zhuǎn）體則應利用安裝麵作（zuò）為定位基準。

2.4 冷卻潤滑的保（bǎo）證

      深（shēn）孔加工中因（yīn）為孔內在加工中相對封閉，因此容易造成溫度急劇（jù）升高，因此必須進行降溫處理，同時還（hái）應保證切削過（guò）程中潤滑效果。所以必須利（lì）用潤滑液來起（qǐ）到（dào）冷卻與潤滑作用。冷卻液、潤滑液必須進行（háng）合理的配合，使得工件（jiàn）在加工中保（bǎo）證質量並保證刀具（jù）壽命延長。另外，冷卻液和潤滑液在深孔加工（gōng）中還（hái）可以（yǐ）起到衝刷、減震、消音等作用。鑽削中因為孔徑小且深度大，就會在加工中產生較大的抗力和阻（zǔ）力，克服這些（xiē）阻力而順利完成加（jiā）工則會消耗（hào）較多的能量，同時切向和徑向的（de）力同時作用（yòng）在導（dǎo）向塊上，此時孔壁和刀具就（jiù）會產生摩擦，摩擦能量就會產生熱量和溫度（dù）升高。這些熱量隻能借助於冷卻措施來降（jiàng）低。同（tóng）時冷卻（què）液的存在（zài）可以讓導向塊和（hé）孔壁之間形成一（yī）種液壓支撐（chēng）係統，以此有效（xiào）降低導向塊摩擦，也可降低摩擦力對（duì）功率的（de）消耗，在節能方麵也可以起到一（yī）定的作用。再有，潤滑液和冷卻液可以通過壓力（lì）和流量來幫助清理切屑。利用（yòng）冷卻液將（jiāng）工（gōng）作區域的切屑衝刷到加工區以（yǐ）外，實現清理（lǐ）排屑的效果（guǒ），保證成孔過程的順利進行。因為在工作區域（yù）和鑽杆內部、外部充滿了油性（xìng）的液體，從而減少了切削過程中的摩擦、震動（dòng）等，降低了噪聲。

2.5 排屑處理

      深孔加工中因為成孔的空（kōng）間相對封閉，因此形成的切屑很難排除，沉積切屑會影響（xiǎng）加工的過程（chéng）和質量（liàng）。尤其是內排（pái）屑鑽的過（guò）程（chéng）中，排屑（xiè）受（shòu）到空間和環境的影響，隻有有限的空（kōng）間可以利（lì）用進行排屑，所以排（pái）屑（xiè）工（gōng）作難度大不易開展。從切削的角（jiǎo）度看，深孔成孔排屑的問題集中在切屑的處理（lǐ）上，如分屑、斷屑、排（pái）屑三個連續（xù）過程。針對不同的材料會形成不同特征的切屑，形狀、寬窄、彎曲程度、尺寸等都會影（yǐng）響排屑的效果。所以在深孔加工中排屑問題是重要的工藝指標。然而深孔加工中排屑通道過長，工作中屬於半（bàn）封閉的狀態，切削熱量大散熱難度也大。所以（yǐ）在深孔成孔工藝（yì）中必須（xū）考慮冷卻與排屑兩個係統，以（yǐ）內排屑（xiè）深孔（kǒng）鑽工藝為例，該工（gōng）藝具備較為明顯的優勢，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（zài）成孔過程中，工件首先進行旋轉，鑽頭借助螺紋與鑽杆進行連接，封油頭（tóu）在（zài）刀架的帶動下開始成（chéng）孔，使得導向裝置進入到工件中。內排屑深孔鑽進的過程中，切屑在鑽杆內實現排屑（xiè），不會在孔壁和刀具之間發生摩擦，這樣可以最大（dà）限度地保證加工表麵的（de）質（zhì）量和精度。該技術采用的鑽杆外徑要大於外排屑裝置，因此剛性得到了提高（gāo），且增加了供給量，成孔的效率也得到了大幅提高。內排的原理就是在切（qiē）削液的壓力作用下，從孔壁和鑽杆外表麵尋（xún）覓空隙，進入（rù）到切削區域（yù）的冷卻和潤滑部位，將（jiāng）前（qián）端的切屑衝（chōng）入到鑽（zuàn）杆內，然後從鑽杆（gǎn）後部排除。此類排除切屑的（de）方式容易實現，且兼具冷卻和潤滑的效果。同（tóng）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（gōng）造價（jià）稍高。

3 深孔加工中應用的設備

      深（shēn）孔（kǒng）加工（gōng）中往往利用專業的設備來完成工件（jiàn）加工，主要按照運動模式進行選擇，通常是工件旋轉（zhuǎn）輔助（zhù）刀具進（jìn）行軸（zhóu）向進給，使得加工工藝可以順利完成。其中最（zuì）為重要的設備就是機床的選擇（zé）。機床（chuáng）是整個加工工藝的基礎，主要（yào）由主軸箱、進給箱、刀具夾裝設（shè）備、機床主體、中心架、移動輔助裝置共同構成。主軸箱是支撐主軸，控製旋轉（zhuǎn）和（hé）移動不同級（jí）的轉變（biàn），卡盤和撥盤等附屬部件通常安裝在主軸（zhóu）的右端，轉軸多為空心，內部有（yǒu）錐（zhuī）孔，這樣可以為夾裝細長的刀具（jù）提供設置環境。進給箱是利用（yòng）絲杆將（jiāng）電機產生的動能傳遞到刀具上，推動刀具完（wán）成直線運動。夾（jiá）裝裝置主要夾裝鑽杆，利用螺母相互連接（jiē），在絲杠的帶動下，鑽杆可以沿著軸向完成加工（gōng）進給。機床床身是基本結構，可以將多個部件組合起來，除（chú）了保證各個部件都處在正確（què）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（zhī）架（jià）導軌等，床身下有支撐支架等，保證其（qí）固定在基礎上，穩定整個加工係（xì）統。當然在（zài）深（shēn）孔加工中（zhōng），工件的情況不同也就不（bú）能一概而論，在（zài）設備選擇上如果不能完全采用深（shēn）孔加工設備，則（zé）可以采用臥式的車床來取代成孔（kǒng）設備。如以臥式機床加工油缸缸套深孔為例，通常采用的是一夾一支的（de）裝夾方式，一端則利用（yòng）四爪單動或者其（qí）他類（lèi）型的卡盤來進行夾緊，另（lìng）一端（duān）則利用中心架完成對軸向的支撐。深孔刀具的夾裝（zhuāng）則需要配置專用的刀具架。專用（yòng）的刀具架安裝在滑（huá）板上保證進給。車削過程（chéng）中，車床主（zhǔ）軸帶動刀具完成旋轉，滑板則帶動刀具（jù）完成加工的進給。

      還有輸油器，該設（shè）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進入到指定的區域，使得切屑能（néng）夠在液壓的推動下完成排屑的過程（chéng），主要設置在工件和鑽（zuàn）頭相互接（jiē）觸的位（wèi）置上。同時內排屑的方（fāng）法中，鑽（zuàn）孔的冷卻液容易出現滲漏的情況，應重視（shì）這（zhè）個問題，這就要求輸油器的密（mì）封達到一定的標準，加工中需要調整保證其狀態。輸油器和導向（xiàng）架之間應（yīng）利用密封墊來完成連接，這樣就（jiù）是要控製（zhì）漏油的問（wèn）題。同（tóng）時輸油器和鑽杆的接觸麵、支承架工件端麵之間也應利用密封圈進（jìn）行控製，由此（cǐ）提高防漏的效果。

4 結束語

      綜合來看，機（jī）械加工中深度（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（kǒng）困難且複雜，孔深大則會導致加工工（gōng）藝特征的改變，如刀杆細長剛性低（dī），鑽削容易抖動且容易（yì）產（chǎn）生偏移等。因此在加工的過程中需要考慮（lǜ）工藝的特殊性來選（xuǎn）擇各種工藝措（cuò）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（xiàn）到排屑方式等細節，這樣才（cái）能在加工中獲得較好的工藝效果，保證深孔加工的質量。