1．基本概述
深孔鉆削是指孔深和孔徑比大的孔加工，正常鉆削技術(shù)所生產(chǎn)的孔，其孔深極少超過(guò)5倍直徑，而在深孔鉆削中，此比例可高達(dá)150﹕1，并且，任何孔深大于5倍直徑都應(yīng)稱為深孔。鉆削的基本原則：應(yīng)用和糾正切削速度與進(jìn)給的選擇，切削良好的斷屑和排屑性能，同時(shí)不損壞刀具和工件。對(duì)于孔深孔徑比大于5的深孔，必須保證一鉆到底，不能中途退出，切削液能順利地流進(jìn)鉆頭的切削刃處，并能保證順利排屑。深孔鉆削加工鉆頭進(jìn)入工件時(shí)，是在半封閉條件下工作，因此受到較多限制：不能直接觀察到刀具切削情況；切削熱不易傳散，必須采用強(qiáng)制有效的冷卻方式；排屑困難；鉆桿需要足夠的剛性。深孔加工注意問(wèn)題：切屑處理問(wèn)題，冷卻潤(rùn)滑，合理導(dǎo)向。
槍鉆（見(jiàn)圖1）的鉆柄是空的，由內(nèi)外部供應(yīng)的切削液流經(jīng)鉆頭內(nèi)輸送管，并強(qiáng)行流經(jīng)切削頭內(nèi)的孔。鉆柄外側(cè)有一個(gè)沿著長(zhǎng)度方向的V形槽，切削液攜帶切屑通過(guò)此V形槽，并經(jīng)過(guò)鉆頭外側(cè)，最終切屑從孔中排出。槍鉆可應(yīng)用于普通加工中心，但是需要高壓力的切削液。
圖1 槍鉆系統(tǒng)示意圖
圖1 槍鉆系統(tǒng)示意圖
2．任務(wù)來(lái)源
某殼體零件（見(jiàn)圖2）有兩個(gè)直徑4mm、1個(gè)直徑5mm且深度都超過(guò)700mm的深孔。普通設(shè)備無(wú)法加工，必需使用專用的深孔加工設(shè)備。這就要用到深孔專用加工設(shè)備——數(shù)控深孔鉆床。數(shù)控深孔鉆機(jī)床是專門用于深孔加工的數(shù)控設(shè)備，加工的孔徑小、深度大，孔徑與孔深比達(dá)到1﹕100，一般的數(shù)控設(shè)備無(wú)法完成。
圖2 深孔零件
數(shù)控深孔鉆機(jī)床（見(jiàn)圖3）是專門用于深孔加工的數(shù)控設(shè)備，加工的孔徑小、深度深，徑深比達(dá)到近1﹕100，一般的數(shù)控加工設(shè)備無(wú)法完成。數(shù)控深孔鉆工作原理是采用不對(duì)稱切削加工，不需用傳統(tǒng)的中心鉆來(lái)完成定位要求。
圖3 數(shù)控深孔鉆
3．解決方案
數(shù)控深孔鉆床使用（見(jiàn)圖4），經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，1個(gè)深孔加工動(dòng)作宜采用“三級(jí)加工法”：定位鉆削、導(dǎo)向鉆削及正常鉆削，稱為“三級(jí)鉆孔技術(shù)”。三級(jí)鉆孔需要根據(jù)不同的鉆孔深度采用不同的切削速度，目前機(jī)床自帶的數(shù)控鉆孔指令只能完成1個(gè)鉆孔深度和1個(gè)切削速度，如何使用常用的鉆孔指令來(lái)實(shí)現(xiàn)三級(jí)鉆孔可分兩種方法：①手動(dòng)干預(yù)：根據(jù)不同的鉆孔深度，人為的手動(dòng)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)切削速度。②重復(fù)進(jìn)給：對(duì)同一個(gè)孔分別進(jìn)行編制3個(gè)鉆孔程序，指令不同的鉆孔深度和切削速度，進(jìn)行重復(fù)操作。
圖 4
圖 4
4．改進(jìn)方法
對(duì)于上述兩種方法的弊端，通過(guò)查閱機(jī)床說(shuō)明書，使用“頭腦風(fēng)暴法”，提出各種解決方案。最終采納開(kāi)發(fā)一個(gè)三級(jí)階梯鉆削指令方案。分別賦予三級(jí)深度與三種不同速度，通過(guò)參數(shù)化、智能化及人性化設(shè)計(jì)，省去手動(dòng)干預(yù)的繁瑣與重復(fù)進(jìn)給所浪費(fèi)的時(shí)間。
