■河南中光學(xué)集團(tuán)有限公司 （南陽 473006） 張 勇

我單位近期承接的一種零件，內(nèi)孔要求較嚴(yán)。工件材料為42CrMo，形狀及相關(guān)尺寸如圖1所示，未注公差按±0.05mm控制。

圖1

這個(gè)零件內(nèi)孔要求較嚴(yán)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：①內(nèi)孔長徑比較大，鉆孔時(shí)排屑困難。②內(nèi)孔同軸度公差要求較嚴(yán)。③內(nèi)孔表面粗糙度要求較高。這個(gè)工件是深孔加工難度方面的典型代表，下面從這三個(gè)方面逐一分析解決。

1. 鉆孔時(shí)的排屑問題

鉆削過程中的排屑不暢，極易折斷鉆頭，特別是數(shù)控鉆削過程中，一旦鉆頭折斷，極易造成后續(xù)孔加工刀具全部損壞。因此解決排屑問題就顯得尤為重要。

為了解決鉆小深孔時(shí)的排屑問題，我們用宏程序編制了一個(gè)通用的鉆孔程序解決。其主要思路是，如果鉆削的孔比較深，則每次進(jìn)給更少就要退出鉆頭排屑。一般來說，孔深大于直徑5倍的情況下，每進(jìn)給一個(gè)鉆頭直徑的深度就要進(jìn)行一次排屑。對(duì)于強(qiáng)度高、韌性好的材料，一次排屑的深度應(yīng)更小。編制宏程序的好處是可以避免程序冗長，通用性好，便于以后調(diào)用。

鉆孔的主程序如下：

G0 X0 Z0

G65 P9011 Z-50 Q5 R1 F0.1

(Z-所需鉆孔深度；Q-每次進(jìn)給的深度；R-快速進(jìn)給的安全距離；F-進(jìn)給速度)

所調(diào)用宏程序如下：O9011(DRILL MACRO)N1 #1=0

（鉆孔深度賦初值）

N2 #2=0（上次鉆孔深度）

N3 #1=#1+#17 （本次鉆孔深度）

N4 IF [#1 GT #26] THEN #1= #26（控制當(dāng)前孔深）

N5 G0 W-[#2-#18] （快速移動(dòng)到安全位置）

N6 G1 W-[#1-#2+#18] （切削進(jìn)給到當(dāng)前孔深）

N7 G0 W#1 （退回至起點(diǎn)位置）

N8 IF [#1 GE #26] GOTO11 （檢查孔深是否到達(dá)指定深度）

N9 #1= #2 （儲(chǔ)存當(dāng)前孔深）

N10 GOTO3

N11 M99

2. 孔對(duì)外圓的同軸度問題

在深孔鉆削加工的過程中，由于鉆頭兩條切削刃存在對(duì)稱誤差、鋒利程度不一致等，都會(huì)造成鉆削過程中孔位的漂移。正常情況下100mm漂移數(shù)值控制在0.1mm就存在一定的難度。通常要求較嚴(yán)的孔在鉆削之后都會(huì)進(jìn)行鉸削，鉸削可控制孔的直徑精度、提高表面質(zhì)量。但不能修正鉆削產(chǎn)生漂移。

為了解決這個(gè)問題，我們打破常規(guī)思路，認(rèn)為雖然鉆孔時(shí)的漂移難以避免，但讓外圓來適應(yīng)內(nèi)孔還是可以保證同軸度要求的。具體工藝步驟是：

（1）下料，總長留余量2mm。

（2）車左端端面見光，粗車外圓到φ35.5mm。

（3）夾左端粗車過的外圓，精車右端端面，保證總長80±0.05 mm，鉆、鉸φ4.9±0.05 mm通孔。

（4）去兩端孔口毛刺，兩頂尖頂φ4.9±0.05 mm孔，精車φ34.9 mm外圓。

（5）再以φ34.9 mm外圓為基準(zhǔn)加工其余各尺寸。

這樣先把φ4.9±0.05 mm孔加工出來，再以φ4.9±0.05 mm孔為基準(zhǔn)加工出其余各尺寸，使φ4.9±0.05 mm孔加工過程中的漂移誤差，在后面的加工中得到糾正。

3. 表面粗糙度要求

Ra=0.8μm的表面粗糙度值在切削條件優(yōu)越的情況下也是不易達(dá)到的，在這種極不利的切削條件下更難。如果定制專門的滾壓頭，成本高、周期長，實(shí)現(xiàn)比較困難。比較經(jīng)濟(jì)的方法還是用鉸刀鉸削。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出鉸削的特點(diǎn)如下：

（1）底孔留小而且穩(wěn)定的余量。底孔不能采用鉆頭一次鉆成，一次鉆削的尺寸不穩(wěn)定，應(yīng)先用較小一點(diǎn)的鉆頭鉆削，再用合適的鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔，底孔余量0.05～0.1mm之間，底孔粗糙度也不能太差，應(yīng)達(dá)到Ra=6.3μm。

（2）鉸刀的切削刃要經(jīng)過研磨，粗糙度Ra=0.4μm以下，在導(dǎo)向刃和切削刃之間推磨過渡圓弧，避免退刀時(shí)拉傷零件。

（3）鉸削時(shí)的切削速度小于20mm/min，進(jìn)給速度為0.2mm/r為宜；

（4）鉸削時(shí)加注皂化液，有助于降低表面粗糙度值。

加工出的零件如圖2所示。

圖2

[1] 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)（第二版）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì).金屬切削手冊(cè)（第三版）[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2000.