深孔的加工：鉆深孔的鉆頭

1、扁鉆：是過去在工廠廣泛采用的一種深孔鉆頭。這種鉆頭結構簡單，制造容易。在使用中除鉆桿、水泵外，無其它輔助工裝，因此使用方便，適用單件小批生產(chǎn)。切屑在一定壓力的冷卻潤滑液的作用下，從工件內(nèi)孔中排除，不需退刀排屑，可以連續(xù)鉆削。適用于精度和表面粗糙度要求不高的深孔鉆削，如圖1所示。

扁鉆系列

圖1、簡易扁鉆

另外，還有一種帶導向條的扁鉆，如圖2所示。刀體上的導向條在孔中起導向作用，以防止鉆削時的孔偏斜。

2、槍鉆(單刃外排屑深孔鉆)：如圖3所示。鉆頭現(xiàn)在為硬質合金，過去是高速鋼，與無縫鋼管焊接而成。高壓的冷卻潤滑液由鉆桿月牙形孔中通過鉆頭前端圓孔注入到切削區(qū)，并且切屑通過120º外槽中沖刷排出。

槍鉆系列

這種鉆頭是它只在鉆頭軸線一側有切削刃，因此消除了橫刃對切削過程的不利影響。切削力由兩導向塊和工件孔壁支承。開始切入工件時，由導向套定位。當導向塊進入工件孔后，靠孔自行定位導向。主切削刃基本上通過或微低于鉆頭中心，約為(0.01～0.015)鉆頭直徑。最大不大于0.4mm。它的內(nèi)、外刃前角為0º，后角α0=10º～15º，并磨成雙重后角。外刃偏角Kr1=60º～65º，內(nèi)刃偏角Kr2=110º～115º，內(nèi)刃尖距e=d/4，如圖4所示。(d為鉆頭直徑)。

硬質合金槍鉆適用于鉆削直徑Φ2～Φ30mm的深孔。鉆削時的切削速度(鋼材) Vc=70～120m/min，進給量f=0.01～0.04mm/r，進給量f和鉆頭直徑d成正比。

排屑深孔鉆

3、單刃內(nèi)排屑深孔鉆：如圖5所示。

這種鉆頭適用鉆削直徑Φ25mm以上的深孔。在鉆頭上鑲有兩條硬質合金的導向塊，起鉆時的導向和支承作用。在主刀刃上磨成階梯狀，并磨有斷屑槽，使切屑分開和折斷，有利切屑排出。在切削刃上有直通鉆桿的排屑孔，切屑在有壓力的切削液的作用下，從鉆桿內(nèi)孔中排出。這種鉆頭的剛性好，鉆削平穩(wěn)，可以進行高速鉆削，表面粗糙度可達Ra3.2μm，尺寸精度可達IT10～IT11。切削用量為Vc=60～80m/min，f=0.06～0.12mm/r。

4、錯齒(多刃)內(nèi)排屑深孔鉆：如圖6所示。

這種鉆頭是把切削齒(刃)錯開分列在鉆頭的兩邊，以保證分屑可靠，使切屑體積減小，便于排出。而且刀片的散熱條件得到改善。切削刃上的徑向力也得到平衡。同時也根據(jù)切削刃的切削條件，選用不同的刀具材料(牌號)，以達到最佳切削效果。

鉆頭上也有兩個硬質合金導向、支承塊。幾何參數(shù)是：2¢=144±4º，Kr1≈72 º，Kr2=110º，e=0.1d，γ01=0º，Kr′=0º，γ02=5º～8º，α0=8º～12º， λt2=5º～8º,bα1=1～1.5mm，br1=1.2～2mm，h=0.4～0.5mm，R=1±0.1mm,τ=2º～6º，外刃中間齒突前量為(1～2)f。

此鉆頭鉆削一般鋼材的切削用量為：Vc=70～100m/min，f=0.15～0.35mm/r。

5、噴吸鉆：如圖7所示。它是在排屑系統(tǒng)中利用噴吸原理，改善排屑條件，所用的冷卻潤滑液的壓力較前三種低，如圖8所示。用它可以鉆削直徑¢20～¢65mm長徑比達100的深孔，而且加工效率較高。除用硬質合金刀片焊成鉆頭外，還可以用麻花鉆改制成噴吸鉆。

噴吸鉆的工作原理，如圖7所示，具有一定壓力的切削液，由進油口流入連接裝置，其中大部分通過內(nèi)外管之間的間隙，經(jīng)過鉆頭的6個小孔，從環(huán)形斷面和喉頸(反壓間隙區(qū))流向切削區(qū)，冷卻切削刃并把切屑沖進排屑口，經(jīng)內(nèi)管向后流動。另一小部分切削液則從管內(nèi)四周的月牙槽向后噴射，流速增大而形成射流。根據(jù)能量守恒原理，由于比能增大，壓能下降，因此在這股噴射流的周圍形成低壓區(qū)，這樣在內(nèi)管的前、后端存在壓力差，產(chǎn)生一定的吸力，加速前端有切屑的切削液向后流動排出。

噴吸鉆的切削用量，在鉑削一般鋼材時，Vc=70～100m/min，f=0.1～0.17mm/r。

上述幾種鉆頭，均可以連續(xù)鉆削，不用退刀排屑和進行冷卻潤滑，加工效率高，孔的質量也好，但必須有相應的液壓系統(tǒng)，進行冷卻潤滑和排屑。

6、麻花鉆：在無專用工裝的情況和單件生產(chǎn)時，也可用標準的麻花鉆頭加一根長鉆桿來鉆削深孔。但是，由于麻花鉆頭的容屑空間和通道的影響，不能連續(xù)排屑和冷卻潤滑，所以必須多次進行排屑與潤滑，而增加了比前所述鉆頭多許多倍的輔助時間，至使加工效率低。但它不需要其它工裝，操作技術較為簡單，因而它是單件生產(chǎn)時常采用的深孔鉆工具。

采用麻花鉆鉆深孔時應注意的問題：

①、鉆桿直徑d應小于鉆頭直徑0.3～0.8mm，外表面必須光滑。對于直徑¢20mm以上的鉆桿可采用滾壓加工，以提高鉆桿表面的硬度，防止切屑碎屑拉傷。

②、錐柄鉆頭A段直徑應磨小0.5～1mm，如圖9所示，以防此段在鉆削的過程中因硬度低而拉傷研在孔中。(注錐柄鉆頭的錐柄是一般鋼在A段對焊而成，柄部硬度低)

③、對直柄鉆頭接長鉆桿的方法，采用如圖10所示的焊接，它除對焊外，再在鑲裝部磨兩個坑后焊好，磨圓即成。這樣焊的鉆頭結實不會在鉆削中開焊。

圖10、直柄鉆頭的焊接

④、采用長鉆桿的鉆頭鉆深孔前，先用中心鉆鉆一個定位孔，再用短鉆頭(未加長的鉆頭)鉆一導向孔(盡可能深一點)后，才用長鉆頭鉆。

⑤、嚴格掌握每次進刀位置和鉆削長度。每次進刀鉆削長度和鉆頭直徑成正比，一般為5～15mm，(此時的鉆頭直徑為¢5～¢30mm)，千萬還要進給太長，以防容屑太多，增大和孔的摩擦力，而將鉆頭卡死在孔中而不易退出。

⑥、在每次退出排屑后，一定要把鉆頭和鉆桿上的切屑碎末刷干凈，并涂好潤滑油。

⑦、要根據(jù)不同的工件材料選用不同的切削速度和進給量，以保證鉆頭有較合理的耐用度。鉆頭的鉆型最好采用群鉆型，如采用普通鉆型，就把鉆頭的橫刃修磨窄，以減小軸向力。