深孔数控加工论文.doc

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1、深孔数控加工论文1加工材料及特点该零件的材料为锻铝LD10，零件底面含有大小不同、形状各异的小孔40余个，部分小孔与侧面的若干个不同角度油路深孔相交汇，零件结构如图1所示，孔位示意如图2所示。在加工深孔的过程中，采用了进口的MAYKESTAG加长准3mm钻头、准4.5mm合金键槽刀和加长中心钻等特种刀具。2加工质量和步骤分析2.1加工质量分析影响零件加工精度的因素主要取决于其工艺系统的几何误差、受力变形、受热变形、振动变形、调整误差和工件内应力引起的误差等。孔加工可分为浅孔和深孔加工两种，孔深与孔径之比>5称为深孔加工。深孔加工

2、与普通的孔加工相比，具有其自身的一些特点，主要表现在以下几方面。（1）深孔加工处于一种封闭或半封闭的加工状态，不能直接观察刀具的切削和走刀情况。（2）切屑在深孔内排屑路径较长，不便于排屑，且易发生堵屑。（3）钻头细长，刚性差，工作时容易偏斜和产生振动，直线精度及表面粗糙度难以保证。（4）钻头在相对封闭的状态下工作，热量容易积累，使钻头温度升高，磨损严重，使被加工零件发生受热变形。因此，选用正确的切削工具，采用合理的切削方法和切削参数，从而有效地控制或减小这些因素引起的加工误差,是保证深孔加工质量的关键。2.2加工步骤分析2.2.

3、1切削参数选择4学海无涯（1）转速的选取。在进行深孔加工时,钻头的转速高低直接影响工件的表面质量和钻头的正常运转。实际加工中在其它参数不变的情况下,钻头转速低于一定值时将造成切削刃黏刀，工件表面粗糙度达不到技术要求，不能满足加工质量要求；而转速大于一定值时又会造成切削噪声过大、温度过高、刀具磨损加重的后果。因此，钻头的转速选取必须有一个合理的范围,才能保证钻头的使用寿命和工件质量。钻头的转速主要取决于所加工的材料和钻头的直径，根据刀具厂家提供的不同材料和钻头直径的加工表，然后计算出转速。本零件的材料为铝合金，加长钻头直径为3mm

4、，由于为深孔加工，应降低切削速度，减少进刀量。根据机械加工工艺手册查得的切削线速度的范围大约为80～300m/min，根据工件情况，为小直径深孔切削，取最低值80m/min，由于属于深孔加工降低50%，使用加长钻头再降低50%，这样就可以根据钻头直径算出所需的转速:n=20000/（3π）=2120r/min。同理可计算出其它刀具所需的转速。（2）进给量的选取。在深孔加工中,每转进给量的选取直接关系到切屑长度和形状，实践证明,转速不变并且在钻头负荷之内的情况下,钻削的进给量过大或过小都会造成断屑不畅,切屑堵塞，影响顺利排屑。所以

5、选取一个合适的进给量非常重要，进给量的选取取决于钻头直径和加工材料,因加工材料为铝合金，钻头的直径为3mm,故得出每转进给量大约为0.013mm,再乘以转速，就可以计算出每分钟的进给量:V=0.013×2120=27.6mm/min。2.2.2工装夹具的设计工装的优劣直接影响工件的加工精度、表面质量、劳动生产率和加工成本，该工装的设计需考虑在分度头上的安装，以及安装后工装与机床工作台及刀柄的干涉问题，并进行最大限度的减重处理。如图3（a）所示，零件与工装依靠销孔定位，利用大(主压板)、小（辅压板）两个压板固定零件，侧面让开零件待

6、加工部分，防止加工干涉，该工装既方便装夹又可保证加工完成后方便取下工件。2.2.3切削步骤的安排在深孔加工过程中，最容易产生的问题是孔位偏斜，另外是深孔内排屑路径较长，排屑不易，造成切屑挤压内壁，影响孔壁粗糙度。为防止以上问题，在进行深孔加工过程中应采用以下工艺方法。（1）在加工孔时首先要看所加工孔是否垂直于所在平面，由于零件含有倾斜表面的斜孔，在加工前要用铣刀先将其所在平面铣平并垂直于孔的方向,如图4中的A放大图,剖面线部分应先用相同直径的立铣刀铣平，再用中心钻钻定位孔。4学海无涯（2）为防止加长钻头在加工过程中导向出现偏差，

7、可以采用分段加工的方法，即用同直径普通长度的钻头进行导向加工，目的是为之后的加长钻头钻削加工约束导向，防止孔位偏差。例如加工长度为80mm的深孔，为保证加工质量和安全性，又要提高其深孔加工的效率，可将孔分为三段式加工，分别采用3把不同长度的刀具进行加工，最上段0~30mm为浅孔加工，使用普通长度的刀具，并采用较大的进给速度，中段30~50mm使用中等长度的刀具，采用普通的进给速度加工，最下段50~80mm为深孔加工，使用加长的特制刀具，采用较小的进给速度，保证刀具不会折断。（3）利用加长钻头进行深孔切削时，由于排屑路径较长，可编

8、制宏程序进行分段加工，并且为了更方便排屑，每次进给后，钻头需要提到安全平面高度，并作短暂停留。（4）遇到相交的丁字孔，先钻盲孔再钻透孔，如图5中,应该先钻b孔再钻a孔。（5）在加工孔径公差0~0.006mm的平底沉孔过程中，首先用小于沉孔直径0.1mm的钻头加工