本發(fā)明涉及深孔機(jī)械加工工藝，具體為一種小直徑深孔擴(kuò)孔方法及其刀具。

背景技術(shù)：

深孔加工的刀具有多種，包括槍鉆、噴吸鉆、套料鉆、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位深孔鉆、內(nèi)排屑深孔鉆和壓干式深孔加工系統(tǒng)等類型。

一般鉆削孔深與孔徑之比大于10的孔，被稱為深孔。目前，小直徑深孔按傳統(tǒng)方法加工，只能采用接長麻花鉆，每加工大約1～2倍直徑的深度必須退刀排屑，不僅加工精度低、表面粗糙度差，加工效率低、勞動強(qiáng)度大，質(zhì)量難以保證，而且很容易引起“堵屑”或折斷鉆頭，造成更大加工困難。小直徑深孔擴(kuò)孔加工更是難上加難，大長徑比小深孔擴(kuò)孔加工困擾著很多企業(yè)。

槍鉆因最早用于兵器產(chǎn)業(yè)加工槍管而得名，主要用來加工φ2～φ20mm小徑深孔，是目前深孔鉆削中的一種優(yōu)質(zhì)高效工具，槍鉆側(cè)面開有v形排屑槽，槍鉆內(nèi)開有兩個進(jìn)油孔，解決了部分進(jìn)油和排屑問題。槍鉆的工作原理是工件旋轉(zhuǎn)，鉆頭作直線進(jìn)給，適用于配備高壓冷卻系統(tǒng)的車床與立式機(jī)床、刀具或工件旋轉(zhuǎn)場合。但一般槍鉆用作小直徑深孔擴(kuò)孔時存在表面粗糙度不易保證、直線度不易保證的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有槍鉆用于小直徑深孔擴(kuò)孔加工時表面粗糙度和直線度不易保證的問題，提供了一種小直徑深孔擴(kuò)孔方法及其刀具。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：小直徑深孔擴(kuò)孔方法，在槍鉆加工方法的基礎(chǔ)上改進(jìn)進(jìn)刀工藝，其特征在于：包括以下步驟：

（1）工件外圓粗加工采用雙頂內(nèi)孔加工方法加工；

（2）利用第一步基準(zhǔn)，在工件一端加工槍鉆引孔，并在另外一端加工螺紋；

（3）利用現(xiàn)有輔具螺紋堵將工件另一端堵??；

（4）開始加工，采用一夾一頂方法，加工進(jìn)刀工藝具體為：利用宏程序控制鉆頭向前進(jìn)給0.08mm，然后快退3mm，然后快進(jìn)2.99mm，然后再進(jìn)給0.08mm，上述步驟循環(huán)進(jìn)給至加工結(jié)束。

小直徑深孔擴(kuò)孔刀具，具體為利用現(xiàn)有槍鉆，槍鉆刀頭刃磨一定角度，槍鉆的主斜面與豎直面夾角為20°，槍鉆的副斜面與豎直面夾角為25°，槍鉆的過油面斜面與豎直面夾角為30°，槍鉆的過油面的扇形面兩邊與過油面斜面的夾角分別為20°和15°，槍鉆的內(nèi)刃后角面與主斜面夾角為15°，槍鉆的刀尖后角面與豎直面夾角為25°，槍鉆的后角面與副斜面夾角為20°，后角面邊緣為切削刃面，切削刃面與副斜面夾角為15°。

小直徑深孔擴(kuò)孔刀具配合配備高壓冷卻系統(tǒng)的車床與立式機(jī)床工作。在使用時，必須先選擇尺寸適合的導(dǎo)套頂在工件外端，導(dǎo)套與槍鉆頭部的間隙保持在0.003mm~0.008mm之內(nèi)，槍鉆的機(jī)床主軸必須有較高的軸向和徑向剛性，導(dǎo)套和主軸要有較高的同軸度。工件外圓粗加工采用雙頂內(nèi)孔加工方法加工，保證內(nèi)孔與外圓同軸度；加工引孔，保證工件內(nèi)孔表面與鉆頭保持小間隙配合，使導(dǎo)向良好；槍鉆工作時，冷卻液被高壓泵通過循環(huán)冷卻系統(tǒng)經(jīng)鉆桿內(nèi)部送進(jìn)切削部分，以冷卻和潤滑刀具，并依靠冷卻液的壓力再將切屑從孔的內(nèi)壁與鉆桿上的v形槽排出。刀頭刃磨的角度配合上述工藝可以保證每個斷屑總長度不大于5mm，可以使得斷屑順利排出，并且能夠很好的保證尺寸精度和粗糙度要求。而內(nèi)孔直線度要求則通過機(jī)床本身配備的導(dǎo)向套與工件開有的引孔和槍鉆引套的配合來保證。宏程序根據(jù)進(jìn)刀工藝編制，是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明的有益效果如下：利用合理設(shè)計(jì)的刀具角度以及精細(xì)的加工工藝步驟，實(shí)現(xiàn)了小直徑深孔擴(kuò)孔。本發(fā)明利用特殊設(shè)計(jì)的槍鉆擴(kuò)孔很好解決了現(xiàn)有擴(kuò)孔鉆所不能解決的深孔和高精度孔的加工問題，能夠加工出直線度高、表面粗糙度好的深孔。可加工孔深可達(dá)300mm~1300mm。并且在主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和冷卻液壓力等固定因素都滿足加工要求時，小直徑深孔擴(kuò)孔方法能夠成為一道簡易工序，不受操作人員技術(shù)等級影響，可生產(chǎn)出一致產(chǎn)品。同時，這種小直徑深孔擴(kuò)孔方法不僅適用于專用槍鉆鉆床，只要機(jī)床滿足高壓內(nèi)冷和導(dǎo)向條件，此種方法都可以實(shí)現(xiàn)，且經(jīng)濟(jì)適用性較強(qiáng)。不但可以加工模具鋼材，還可以應(yīng)用于玻璃纖維、特氟龍(teflon)等塑料以及高強(qiáng)度合金等的深孔加工。

附圖說明

圖1為小直徑深孔擴(kuò)孔刀具的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為小直徑深孔擴(kuò)孔刀具的右視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-過油面，2-內(nèi)刃后角面，3-后角面，4-刀尖后角面，5-主斜面，6-副斜面，7-過油面斜面，8-切削刃面。

具體實(shí)施方式

小直徑深孔擴(kuò)孔方法，在槍鉆加工方法的基礎(chǔ)上改進(jìn)進(jìn)刀工藝，其特征在于：包括以下步驟：

（1）工件外圓粗加工采用雙頂內(nèi)孔加工方法加工；

（2）利用第一步基準(zhǔn)，在工件一端加工槍鉆引孔，并在另外一端加工螺紋；

（3）利用現(xiàn)有輔具螺紋堵將工件另一端堵住；

（4）開始加工，采用一夾一頂方法，加工進(jìn)刀工藝具體為：利用宏程序控制鉆頭向前進(jìn)給0.08mm，然后快退3mm，然后快進(jìn)2.99mm，然后再進(jìn)給0.08mm，上述步驟循環(huán)進(jìn)給至加工結(jié)束。

小直徑深孔擴(kuò)孔刀具，具體為利用現(xiàn)有槍鉆，槍鉆刀頭刃磨一定角度，槍鉆的主斜面（5）與豎直面夾角為20°，槍鉆的副斜面（6）與豎直面夾角為25°，槍鉆的過油面斜面（7）與豎直面夾角為30°，槍鉆的過油面（1）的扇形面兩邊與過油面斜面（7）的夾角分別為20°和15°，槍鉆的內(nèi)刃后角面（2）與主斜面（5）夾角為15°，槍鉆的刀尖后角面（4）與豎直面夾角為25°，槍鉆的后角面（3）與副斜面（6）夾角為20°，后角面（3）邊緣為切削刃面（9），切削刃面（9）與副斜面（6）夾角為15°。

具體實(shí)施過程中，一般情況下，切削速度為1.1~1.65米/秒，進(jìn)給量為0.015~0.03毫米/轉(zhuǎn)，油壓為2.5~6.0mpa，流量為0.2~0.65升/秒。槍鉆使用的切削液為專用的槍鉆油。槍鉆刃磨必須在萬能刃具磨床或?qū)Ｓ萌心C(jī)床上將槍鉆裝在專用夾具上進(jìn)行刃磨，可選用粒度120左右的樹脂金剛石砂輪進(jìn)行刃磨，保證正確的幾何角度和刃尖位置。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明具體為一種小直徑深孔擴(kuò)孔方法及其刀具，解決了現(xiàn)有槍鉆用于小直徑深孔擴(kuò)孔加工時表面粗糙度和直線度不易保證的問題。小直徑深孔擴(kuò)孔方法，加工進(jìn)刀工藝具體為鉆頭向前進(jìn)給0.08mm，然后快退3mm，然后快進(jìn)2.99mm，然后再進(jìn)給0.08mm，上述步驟循環(huán)進(jìn)給至加工結(jié)束。小直徑深孔擴(kuò)孔刀具，具體為槍鉆刀頭刃磨一定角度，過油面1的與過油面斜面7的夾角分別為20°和15°，內(nèi)刃后角面2與主斜面5夾角為15°，刀尖后角面4與豎直面夾角為25°，后角面3與副斜面6夾角為20°。本發(fā)明能夠加工出直線度高、表面粗糙度好的深孔，效率高、成本低、適用范圍廣。

技術(shù)研發(fā)人員：侯生樹;韋國棟;王桂晉;衛(wèi)超;陶祥玉;苗琪;韓偉;吳端葉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西平陽重工機(jī)械有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.09
技術(shù)公布日：2017.07.21