用加工中心如何加工深孔

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图为活塞杆零件结构图，材料30CrMnSiA,热处理HRC35-40,总长582毫米，孔深478.5，孔径 Φ28，孔壁表面光洁度Ra1.6，底面直角，加工难度较大。该零件需应用到深孔加工技术。

1、加工刀具系统：

名称： 型号规格：

刀片式枪钻刀体 GD-DH28.00-L480-M32X-12

刀片 TOGT120405-DTIC908

刀片夹紧螺钉 SR14-506

导向块 GPS-06-20-120 IC908

导向块锁紧螺钉 SR34-508

非标焊接硬质合金平底枪钻 STGD-F 28.05-480-W32

BT40侧固刀柄 BT40 EM 32X110

2、专用夹具：设计制造活塞杆钻孔专用夹具，用于装夹活塞杆，确定活杆定位、夹紧可靠和便于在DMG 80P五轴加工中心上加工，并通过夹具解决加工行程、枪钻长度与机床空间不足的矛盾。

3、加工过程与加工参数：

枪钻是一种加工深孔长径比大的代表性工具，相对于普通钻头具有连续供油排屑、有自导功能、能钻出尺寸、形位精度很高的深孔。

（1）加工前准备

由于零件批量小、孔深，若使用与深孔钻机相同的钻套、钻套支撑架等设备，生产准备麻烦、装卸复杂。因此在加工中心上使用枪钻时，采用预先在零件上加工引导孔的方法，对刀具起定位与导向作用。对引导孔的要求主要取决于孔深与孔径两个因素。通常，引导孔深一般为钻刃直径的1.2～2.5倍(结构允许应尽量取上限),孔径大于钻刃直径的0.01～0.03mm，以保证枪钻能平稳、顺利进入孔内。我们选用的枪钻直径为φ28+0.02 0，故选用引导孔直径为φ28+0.04 +0.02、孔深为40mm。将工件固定在V形块上，引导孔的加工通过采用点中心孔、钻、铣、镗的步骤加工。

（2）钻削工艺方案

在钻削深孔过程中，如何控制和选择加工参数将直接影响枪钻的加工性能。我们采用的数控加工策略是：首先手动换刀方式调出枪钻（刀具过长无法自动换刀），以快速走刀方式移动到孔口定位处，在没有钻套引导 的情况下，刀具需反向转动以主轴S50、进给F6mm/min较低速度进入引导孔，主要是防止由于转速过高引起刀具的径向摆动划伤引导孔，严重的甚至损坏刀具；进入引导孔离底部2～3mm处，开启冷却液，主轴正转，并将转速提高，以合理的切削速度一次性加工到要求的孔深；之后，以快进速度退到离孔底约6mm处时降低转速（非标平底枪钻需全程主轴停转手动退刀）防止高转速引起刀具振动在退出时影响孔壁质量，同时刀具保持一定的低转速可以在旋转时自动调整平衡，并退回到安全距离时关闭冷却液。

3、钻削参数的确定

刀片式枪钻GD-DH28.00-L480-M32X-12Q

切削参数：

切削参数的选用是根据机床、夹具系统刚性及刀具性能而定，需慢慢摸索出最佳数据。

第一次钻削参数转速S为1500rpm，进给速率为F200，切削过程平稳， 排屑顺畅，铁屑为长块状（略10mm长），表面质量一般，孔壁上有较明显的纹理，产品基本合格；

第二次为改善表面质量采用S1200、F70，切削过程平稳，排屑顺畅，铁屑为螺旋状（形成略2个旋涡略10mm长），表面质量较第一次没有改善，孔壁上的纹理有密集趋向，产品不合格；

第三次采用S1200、F120，切削过程平稳，排屑顺畅，铁屑为方块状（略4～6mm见方），表面质量较第一次有明显改善，孔壁上只有少量的纹理，产品合格；

第四次采用S1000、F50，切削过程平稳，排屑顺畅，铁屑为方块状（略4～6mm见方），表面质量与第三次一样，孔壁上只有少量的纹理， 产品合格；