一、什么是深孔

在機械制造業(yè)中，一般將孔深超過孔徑5倍的圓柱孔稱為深孔。深孔按孔深與孔徑之比（L/D）的大小通?？煞譃橐话闵羁?、中等深孔及特殊深孔三種。（ps：L/D的比值越大加工起來就越困難。）

1、L/D＞5，屬于一般深孔，常在鉆床或車床上用接長麻花鉆加工。

2、L/D=20--30，屬于中等深孔，常在車床上加工。

3、L/D=30--100，屬于特殊深孔，必須使用深孔鉆在深孔鉆床或?qū)Ｓ迷O(shè)備上加工。深孔鉆按排屑方式分為外排屑和內(nèi)排屑兩種：外排屑有槍鉆、整體合金深孔鉆（可分為有冷卻孔和無冷卻孔兩種）;內(nèi)排屑又分為BTA 深孔鉆、噴吸鉆和DF 系統(tǒng)深孔鉆三種。

二、加工中常見問題及解決辦法

1、孔徑縮小

產(chǎn)生原因：鉸刀外徑尺寸設(shè)計值偏?。磺邢魉俣冗^低；進給量過大；鉸刀主偏角過??；切削液選擇不合適；刃磨時鉸刀磨損部分未磨掉，彈性恢復(fù)使孔徑縮?。汇q鋼件時，余量太大或鉸刀不鋒利，易產(chǎn)生彈性恢復(fù)，使孔徑縮小以及內(nèi)孔不圓，孔徑不合格。

解決措施：更換鉸刀外徑尺寸；適當(dāng)提高切削速度；適當(dāng)降低進給量；適當(dāng)增大主偏角；選擇潤滑性能好的油性切削液；定期互換鉸刀，正確刃磨鉸刀切削部分；設(shè)計鉸刀尺寸時，應(yīng)考慮上述因素，或根據(jù)實際情況取值；作試驗性切削，取合適余量，將鉸刀磨鋒利。

2、孔徑增大

產(chǎn)生原因：鉸刀外徑尺寸設(shè)計值偏大或鉸切削刃口有毛刺；切削速度過高；進給量不當(dāng)或加工余量過大；鉸刀主偏角過大鉸刀彎曲；鉸切削刃口上粘附著切屑瘤；刃磨時鉸切削刃口擺差超差；切削液選擇不合適；安裝鉸刀時錐柄表面油污未擦干凈或錐面有磕碰傷；錐柄的扁尾偏位裝入機床主軸后錐柄圓錐干涉；主軸彎曲或主軸軸承過松或損壞；鉸刀浮動不靈活；與工件不同軸以及手鉸孔時兩手用力不均勻，使鉸刀左右晃動。

解決措施：根據(jù)具體情況適當(dāng)減小鉸刀外徑；降低切削速度適當(dāng)調(diào)整進給量或減少加工余量；適當(dāng)減小主偏角校直或報廢彎曲的不能用的鉸刀；用油石仔細修整到合格；控制擺差在允許的范圍內(nèi)；選擇冷卻性能較好的切削液；安裝鉸刀前必須將鉸刀錐柄及機床主軸錐孔內(nèi)部油污擦凈，錐面有磕碰處用油石修光；修磨鉸刀扁尾調(diào)整或更換主軸軸承；重新調(diào)整浮動卡頭，并調(diào)整同軸度；注意正確操作。

3、鉸出的內(nèi)孔不圓

產(chǎn)生原因：鉸刀過長，剛性不足，鉸削時產(chǎn)生振動；鉸刀主偏角過??；鉸切削刃帶窄；鉸孔余量偏；內(nèi)孔表面有缺口、交叉孔；孔表面有砂眼、氣孔；主軸軸承松動，無導(dǎo)向套，或鉸刀與導(dǎo)向套配合間隙過大以及由于薄壁工件裝夾過緊，卸下后工件變形。

解決措施：剛性不足的鉸刀可采用不等分齒距的鉸刀，鉸刀的安裝應(yīng)采用剛性聯(lián)接，增大主偏角；選用合格鉸刀，控制預(yù)加工工序的孔位置公差；采用不等齒距鉸刀，采用較長、較精密的導(dǎo)向套；選用合格毛坯；采用等齒距鉸刀鉸削較精密的孔時，應(yīng)對機床主軸間隙進行調(diào)整，導(dǎo)向套的配合間隙應(yīng)要求較高或采用恰當(dāng)?shù)膴A緊方法，減小夾緊力。

4、鉸出的孔位置精度超差

產(chǎn)生原因：導(dǎo)向套磨損；導(dǎo)向套底端距工件太遠；導(dǎo)向套長度短、精度差以及主軸軸承松動。

解決措施：定期更換導(dǎo)向套；加長導(dǎo)向套，提高導(dǎo)向套與鉸刀間隙的配合精度；及時維修機床、調(diào)整主軸軸承間隙。

5、內(nèi)孔表面粗糙度值高

產(chǎn)生原因：切削速度過高；切削液選擇不合適；鉸刀主偏角過大，鉸切削刃口不在同一圓周上；鉸孔余量太大；鉸孔余量不均勻或太小，局部表面未鉸到；鉸刀切削部分?jǐn)[差超差、刃口不鋒利，表面粗糙；鉸切削刃帶過寬；鉸孔時排屑不暢；鉸刀過度磨損；鉸刀碰傷，刃口留有毛刺或崩刃；刃口有積屑瘤；由于材料關(guān)系，不適用于零度前角或負(fù)前角鉸刀。

解決措施：降低切削速度；根據(jù)深孔加工材料選擇切削液；適當(dāng)減小主偏角，正確刃磨鉸切削刃口；適當(dāng)減小鉸孔余量；提高鉸孔前底孔位置精度與質(zhì)量或增加鉸孔余量；選用合格鉸刀；修磨刃帶寬度；根據(jù)具體情況減少鉸刀齒數(shù)，加大容屑槽空間或采用帶刃傾角的鉸刀，使排屑順利；定期更換鉸刀，刃磨時把磨削區(qū)磨去；鉸刀在刃磨、使用及運輸過程中，應(yīng)采取保護措施，避免碰傷；對已碰傷的鉸刀，應(yīng)用特細的油石將碰傷的鉸刀修好，或更換鉸刀；用油石修整到合格，采用前角5°-10°的鉸刀。

6、孔的內(nèi)表面有明顯的棱面

產(chǎn)生原因：鉸孔余量過大；鉸刀切削部分后角過大；鉸切削刃帶過寬；工件表面有氣孔、砂眼以及主軸擺差過大。

解決措施：減小鉸孔余量；減小切削部分后角；修磨刃帶寬度；選擇合格毛坯；調(diào)整機床主軸。

7、鉸孔后孔的中心線不直

產(chǎn)生原因：鉸孔前的鉆孔偏斜，特別是孔徑較小時，由于鉸刀剛性較差，不能糾正原有的彎曲度；鉸刀主偏角過大；導(dǎo)向不良，使鉸刀在鉸削中易偏離方向；切削部分倒錐過大；鉸刀在斷續(xù)孔中部間隙處位移；手鉸孔時，在一個方向上用力過大，迫使鉸刀向一端偏斜，破壞了鉸孔的垂直度。

解決措施：增加擴孔或鏜孔工序校正孔；減小主偏角；調(diào)整合適的鉸刀；調(diào)換有導(dǎo)向部分或加長切削部分的鉸刀；注意正確操作。

8、鉸刀的使用壽命低

產(chǎn)生原因：鉸刀材料不合適；鉸刀在刃磨時燒傷；切削液選擇不合適，切削液未能順利地流動，切削處以及鉸切削刃磨后表面粗糙度值太高。

解決措施：根據(jù)加工材料選擇鉸刀材料，可采用硬質(zhì)合金鉸刀或涂層鉸刀；嚴(yán)格控制刃磨切削用量，避免燒傷；經(jīng)常根據(jù)加工材料正確選擇切削液；經(jīng)常清除切屑槽內(nèi)的切屑，用足夠壓力的切削液，經(jīng)過精磨或研磨達到要求。

9、鉸刀刀齒崩刃

產(chǎn)生原因：鉸孔余量過大；工件材料硬度過高；切削刃擺差過大，切削負(fù)荷不均勻；鉸刀主偏角太小，使切削寬度增大；鉸深孔或盲孔時，切屑太多，又未及時清除以及刃磨時刀齒已磨裂。

解決措施：修改預(yù)加工的孔徑尺寸；降低材料硬度或改用負(fù)前角鉸刀或硬質(zhì)合金鉸刀；控制擺差在合格范圍內(nèi)；加大主偏角；注意及時清除切屑或采用帶刃傾角鉸刀；注意刃磨質(zhì)量。

10、鉸刀柄部折斷

產(chǎn)生原因：鉸孔余量過大；鉸錐孔時，粗精鉸削余量分配及切削用量選擇不合適；鉸刀刀齒容屑空間小，切屑堵塞。

解決措施：修改預(yù)加工的孔徑尺寸；修改余量分配，合理選擇切削用量；減少鉸刀齒數(shù)，加大容屑空間或?qū)⒌洱X間隙磨去一齒。

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可以參考以下方法：

1、進入導(dǎo)向孔和退出深孔時，均采取小于鉆削時轉(zhuǎn)數(shù)和進給率的方法進行深孔加工;

2、以較低轉(zhuǎn)數(shù)和進給率反轉(zhuǎn)進入導(dǎo)向孔，以零轉(zhuǎn)數(shù)和G0的速度快速退出深孔。

技巧：

1、采用工件旋轉(zhuǎn)、刀具進給的加工方式，使鉆頭有自定中心的能力，避免鉆孔時偏斜；

2、在工件上預(yù)先加工出一段導(dǎo)向孔，使鉆頭在切削開始時不導(dǎo)致引偏；

3、采用壓力輸送足夠的切削液進入切削區(qū)，對鉆頭起冷卻潤滑作用，并帶著切屑排出

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一.孔表面粗糙

1.切屑粘結(jié)：降低切削速度；避免崩刃；換用極壓性高的切削液，并改變過濾情況；提高切削液的壓力、流量。

2.同軸度不好：調(diào)整機床主軸與鉆套的同軸度；采用合適的鉆套直徑。

3.切削速度過低，進給量過大或不均勻：采用合適的切削用量。

4.刀具幾何形狀不合適：改變切削刃幾何角度與導(dǎo)向塊的形狀。

二.孔口呈喇叭形

同軸度不好：調(diào)整機床主軸、鉆套與支承套的同軸度；采用合適的鉆套直徑，及時更換磨損過大的鉆套。

三.鉆頭折斷

1.斷屑不好，切屑排不出：改變斷屑槽的尺寸，避免過長、過淺；及時發(fā)現(xiàn)崩刃情況，并更換；加大切削液的壓力、流量；采用材料組織均勻的工件。

2.進給量過大、過小或不均勻：采用合適的切削用量。

3.鉆頭過度磨損：定期更換鉆頭，避免過度磨損。

4.切削液不合適：選用合適的切削液并改變過濾情況。

四.鉆頭壽命低

1.切削速度過高或過低，進給量過大：采用合適的切削用量。

2.鉆頭不合適：更換刀具材料；變動導(dǎo)向塊的位置、形狀。

3.切削液不合適：換用極壓性高的切削液；增大切削液的壓力、流量；改變切削液過濾情況。

五.其他

1.切屑成帶狀：斷屑槽幾何形狀不合適；切削刃幾何形狀不合適；進給量過小；工件材料組織不均勻：變動斷屑槽及切削刃的幾何形狀；增大進給量；采用材料組織均勻的工件。

2.切屑過?。簲嘈疾圻^短或過深；斷屑槽半徑過?。鹤儎訑嘈疾鄣膸缀涡螤睢?

3.切屑過大：斷屑槽過長或過淺；斷屑槽半徑過大：變動斷屑槽的幾何形狀。

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1、刀桿受孔徑的限制，直徑小，長度大，造成剛性差，強度低，切削時易產(chǎn)生振動、波紋、錐度，而影響深孔的直線度和表面粗糙度。

2、在鉆孔和擴孔時，冷卻潤滑液在沒有采用特殊裝置的情況下，難于輸入到切削區(qū)，使刀具耐用度降低，而且排屑也困難。

3、在深孔的加工過程中，不能直接觀察刀具切削情況，只能憑工作經(jīng)驗聽切削時的聲音、看切屑、手摸振動與工件溫度、觀儀表(油壓表和電表)，來判斷切削過程是否正常。

4、切屑排除困難，必須采用可靠的手段進行斷屑及控制切屑的長短與形狀，以利于順利排除，防止切屑堵塞。

5、為了保證深孔在加工過程中順利進行和達到應(yīng)要求的加工質(zhì)量，應(yīng)增加刀具內(nèi)(或外)排屑裝置、刀具引導(dǎo)和支承裝置和高壓冷卻潤滑裝置。

6、刀具散熱條件差，切削溫度升高，使刀具的耐用度降低。

　　2、深孔鉆加工散熱困難，必須采用有效、可靠的切削熱冷卻方式。

　　3、深孔鉆加工排屑困難，如發(fā)生切屑阻塞極易損壞刀具，因此必須合理選擇切削用量，保證斷屑可靠、排屑通暢。

　　4、深孔鉆加工時孔易發(fā)生偏斜，因此在刀具及進液器結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮導(dǎo)向裝置與措施。

　　5、深孔鉆加工時鉆桿長、剛性差、易振動，將直接影響加工精度及生產(chǎn)效率，因此合理選擇切削用量十分重要。

　　深孔鉆加工中可視具體加工要求采取以下工藝措施：

　　(1)鉆孔前先預(yù)鉆一個與鉆頭直徑相同的淺孔，引鉆時可起到導(dǎo)向定心作用。加工直線度要求較高的小孔時這一步驟尤其必要。

　　(2)安裝、調(diào)試機床時，盡可能保證工件孔中心軸線與鉆桿中心軸線重合。

　　高溫合金孔加工主要難點是：

　?、偾邢髁Υ?，消耗機床功率大;

　　②孔加工是半封閉的切削，產(chǎn)生的高切削熱和切屑難以及時排出，遠離刀尖，刀具磨損更為劇烈;

　?、塾闷胀ǖ你@削方法難以保證高溫合金孔的精度要求。

　　④高溫合金孔加工中，刀具磨損比加工普通鋼材快得多，且需要切削性能更好的刀具材料。

　　二、加工工藝設(shè)計和分析

　　零件深孔加工選用常規(guī)的鉆削方式，需加長麻花鉆，而且要斷屑加工，不僅加工精度低、表面粗糙度差,加工效率低、操作者勞動強度大、質(zhì)量難以保證，而且很容易引起堵屑或折斷鉆頭，造成更大的加工困難，因此刀具最好選擇深孔加工專用刀具。設(shè)備的選用考慮到本公司產(chǎn)品類型多，深孔加工產(chǎn)品結(jié)構(gòu)差異大，且生產(chǎn)批量較小，不可能購置深孔加工專用機床，為了更好地保證深孔精度要求，結(jié)合工廠實際，選擇合適的加工設(shè)備來滿足深孔加工的技術(shù)要求。

　　1.孔徑增大，誤差大1）產(chǎn)生原因

　　鉸刀外徑尺寸設(shè)計值偏大或鉸切削刃口有毛刺；切削速度過高；進給量不當(dāng)或加工余量過大；鉸刀主偏角過大；鉸刀彎曲；鉸切削刃口上粘附著切屑瘤；刃磨時鉸切削刃口擺差超差；切削液選擇不合適；安裝鉸刀時錐柄表面油污未擦干凈或錐面有磕碰傷；錐柄的扁尾偏位裝入機床主軸后錐柄圓錐干涉；主軸彎曲或主軸軸承過松或損壞；鉸刀浮動不靈活；與工件不同軸以及手鉸孔時兩手用力不均勻，使鉸刀左右晃動。

　　2）解決措施

　　根據(jù)具體情況適當(dāng)減小鉸刀外徑；降低切削速度；適當(dāng)調(diào)整進給量或減少加工余量；適當(dāng)減小主偏角；校直或報廢彎曲的不能用的鉸刀；用油石仔細修整到合格；控制擺差在允許的范圍內(nèi)；選擇冷卻性能較好的切削液；安裝鉸刀前必須將鉸刀錐柄及機床主軸錐孔內(nèi)部油污擦凈，錐面有磕碰處用油石修光；修磨鉸刀扁尾；調(diào)整或更換主軸軸承；重新調(diào)整浮動卡頭，并調(diào)整同軸度；注意正確操作。

　　2.孔徑縮小1）產(chǎn)生原因

　　鉸刀外徑尺寸設(shè)計值偏小；切削速度過低；進給量過大；鉸刀主偏角過小；切削液選擇不合適；刃磨時鉸刀磨損部分未磨掉，彈性恢復(fù)使孔徑縮小；鉸鋼件時，余量太大或鉸刀不鋒利，易產(chǎn)生彈性恢復(fù)，使孔徑縮小以及內(nèi)孔不圓，孔徑不合格。

　　2）解決措施

　　更換鉸刀外徑尺寸；適當(dāng)提高切削速度；適當(dāng)降低進給量；適當(dāng)增大主偏角；選擇潤滑性能好的油性切削液；定期互換鉸刀，正確刃磨鉸刀切削部分；設(shè)計鉸刀尺寸時，應(yīng)考慮上述因素，或根據(jù)實際情況取值；作試驗性切削，取合適余量，將鉸刀磨鋒利。

　　3.鉸出的內(nèi)孔不圓1）產(chǎn)生原因

　　鉸刀過長，剛性不足，鉸削時產(chǎn)生振動；鉸刀主偏角過??；鉸切削刃帶窄；鉸孔余量偏；內(nèi)孔表面有缺口、交叉孔；孔表面有砂眼、氣孔；主軸軸承松動，無導(dǎo)向套，或鉸刀與導(dǎo)向套配合間隙過大以及由于薄壁工件裝夾過緊，卸下后工件變形。

　　2）解決措施

　　剛性不足的鉸刀可采用不等分齒距的鉸刀，鉸刀的安裝應(yīng)采用剛性聯(lián)接，增大主偏角；選用合格鉸刀，控制預(yù)加工工序的孔位置公差；采用不等齒距鉸刀，采用較長、較精密的導(dǎo)向套；選用合格毛坯；采用等齒距鉸刀鉸削較精密的孔時，應(yīng)對機床主軸間隙進行調(diào)整，導(dǎo)向套的配合間隙應(yīng)要求較高或采用恰當(dāng)?shù)膴A緊方法，減小夾緊力。

　　4.孔的內(nèi)表面有明顯的棱面1）產(chǎn)生原因

　　鉸孔余量過大；鉸刀切削部分后角過大；鉸切削刃帶過寬；工件表面有氣孔、砂眼以及主軸擺差過大。

　　2）解決措施

　　減小鉸孔余量；減小切削部分后角；修磨刃帶寬度；選擇合格毛坯；調(diào)整機床主軸。

　　5.內(nèi)孔表面粗糙度值高1）產(chǎn)生原因

　　切削速度過高；切削液選擇不合適；鉸刀主偏角過大，鉸切削刃口不在同一圓周上；鉸孔余量太大；鉸孔余量不均勻或太小，局部表面未鉸到；鉸刀切削部分?jǐn)[差超差、刃口不鋒利，表面粗糙；鉸切削刃帶過寬；鉸孔時排屑不暢；鉸刀過度磨損；鉸刀碰傷，刃口留有毛刺或崩刃；刃口有積屑瘤；由于材料關(guān)系，不適用于零度前角或負(fù)前角鉸刀。

　　2）解決措施

　　降低切削速度；根據(jù)加工材料選擇切削液；適當(dāng)減小主偏角，正確刃磨鉸切削刃口；適當(dāng)減小鉸孔余量；提高鉸孔前底孔位置精度與質(zhì)量或增加鉸孔余量；選用合格鉸刀；修磨刃帶寬度；根據(jù)具體情況減少鉸刀齒數(shù)，加大容屑槽空間或采用帶刃傾角的鉸刀，使排屑順利；定期更換鉸刀，刃磨時把磨削區(qū)磨去；鉸刀在刃磨、使用及運輸過程中，應(yīng)采取保護措施，避免碰傷；對已碰傷的鉸刀，應(yīng)用特細的油石將碰傷的鉸刀修好，或更換鉸刀；用油石修整到合格，采用前角5°-10°的鉸刀。

　　6.鉸刀的使用壽命低1）產(chǎn)生原因

　　鉸刀材料不合適；鉸刀在刃磨時燒傷；切削液選擇不合適，切削液未能順利地流動，切削處以及鉸切削刃磨后表面粗糙度值太高。

　　2）解決措施

　　根據(jù)加工材料選擇鉸刀材料，可采用硬質(zhì)合金鉸刀或涂層鉸刀；嚴(yán)格控制刃磨切削用量，避免燒傷；經(jīng)常根據(jù)加工材料正確選擇切削液；經(jīng)常清除切屑槽內(nèi)的切屑，用足夠壓力的切削液，經(jīng)過精磨或研磨達到要求。

　　7.鉸出的孔位置精度超差1）產(chǎn)生原因

　　導(dǎo)向套磨損；導(dǎo)向套底端距工件太遠；導(dǎo)向套長度短、精度差以及主軸軸承松動。

　　2）解決措施

　　定期更換導(dǎo)向套；加長導(dǎo)向套，提高導(dǎo)向套與鉸刀間隙的配合精度；及時維修機床、調(diào)整主軸軸承間隙。

　　8.鉸刀刀齒崩刃1）產(chǎn)生原因

　　鉸孔余量過大；工件材料硬度過高；切削刃擺差過大，切削負(fù)荷不均勻；鉸刀主偏角太小，使切削寬度增大；鉸深孔或盲孔時，切屑太多，又未及時清除以及刃磨時刀齒已磨裂。

　　2）解決措施

　　修改預(yù)加工的孔徑尺寸；降低材料硬度或改用負(fù)前角鉸刀或硬質(zhì)合金鉸刀；控制擺差在合格范圍內(nèi)；加大主偏角；注意及時清除切屑或采用帶刃傾角鉸刀；注意刃磨質(zhì)量。

　　9.鉸刀柄部折斷1）產(chǎn)生原因

　　鉸孔余量過大；鉸錐孔時，粗精鉸削余量分配及切削用量選擇不合適；鉸刀刀齒容屑空間小，切屑堵塞。

　　2）解決措施

　　修改預(yù)加工的孔徑尺寸；修改余量分配，合理選擇切削用量；減少鉸刀齒數(shù)，加大容屑空間或?qū)⒌洱X間隙磨去一齒。

　　10.鉸孔后孔的中心線不直1）產(chǎn)生原因

　　鉸孔前的鉆孔偏斜，特別是孔徑較小時，由于鉸刀剛性較差，不能糾正原有的彎曲度；鉸刀主偏角過大；導(dǎo)向不良，使鉸刀在鉸削中易偏離方向；切削部分倒錐過大；鉸刀在斷續(xù)孔中部間隙處位移；手鉸孔時，在一個方向上用力過大，迫使鉸刀向一端偏斜，破壞了鉸孔的垂直度。

　　2）解決措施

　　增加擴孔或鏜孔工序校正孔；減小主偏角；調(diào)整合適的鉸刀；調(diào)換有導(dǎo)向部分或加長切削部分的鉸刀；注意正確操作。