深孔鏜孔加工一直以來都是機械及模具加工中的難題，之前有個同行就碰到了膠管模具上的一個48×215mm 的深孔加工難題?，F(xiàn)在把他踩過的坑分享給大家，希望可以提供一些幫助和借鑒。
零件圖分析與工藝規(guī)劃
1.零件圖紙分析
膠管模具零件如圖1所示，有4個直徑48×215mm 深的孔需要加工。外形尺寸 420×270×250mm，上下左右各有4個凹槽，孔面有臺階，兩側(cè)各有斜面為行位配合面。
圖1 膠管模具零件
此零件的工藝要求是孔的圓錐度不能超過0.1mm，表面粗糙度值為Ra3.2μm，孔距尺寸公差不能超過0.03mm，垂直度為0.03mm，此模具的產(chǎn)品是玻璃膠管，其壁厚只有0.8mm，客戶要求超過0.8mm的厚度不收貨，可謂是越薄越好，就是為了節(jié)省成本。
當(dāng)時，對于這么高難度的零件確實心里沒底，雖然筆者單位只負(fù)責(zé)加工深腔鏜孔，其他方面客戶都可以配合加工。經(jīng)多次嘗試，最終研究出一套既簡單又合理的加工方案。
2.工藝規(guī)劃
（1）零件鏜孔前的簡單加工順序
精料回來后，銑床先加工兩側(cè)的凹槽位，如圖1所示B、E處先粗后精，加工到數(shù)。
加工正面的臺階開粗，單邊留余量 0.5mm，如圖1所示A、F處。
加工底面的臺階開粗，單邊留余量 0.5mm，如圖1所示C、D處。
然后重新裝夾校表，四面分中，中心鉆加工定位，分步由直徑10mm、直徑24mm、直徑35mm鉆頭加工，最后用直徑44mm鉆頭加工鉆穿開粗。
完成后至大水磨加工面和底，如圖2所示處并磨削到數(shù)，保證平行度為0.03mm。
圖2 零件尺寸圖
如圖1所示 B、E 側(cè)面磨削預(yù)留 0.3mm 精加工余量。
（2）零件的的裝夾及定位基準(zhǔn)
工件直接裝夾在數(shù)控工作臺上，4個模腳分別碼緊，校表分中，誤差控制在0.03mm以內(nèi)。
零件數(shù)控加工
1.零件圖紙分析
自制鏜刀：先自制一把鏜刀架如圖3所示，材質(zhì)是837H，先粗車，預(yù)留0.5mm余量，熱處理后用外圓磨床加工，重點是保證同軸度。鑲刀片的小刀架購買標(biāo)準(zhǔn)件 10×10mm，便于更換刀片，保證尺寸。
內(nèi)裝小刀架的傾斜角度是20°，線割加工，稍緊配合。鏜刀架鉆孔配 M6mm 的內(nèi)六角螺絲，用內(nèi)六角螺絲鎖緊小刀架。標(biāo)準(zhǔn)小刀架裝硬質(zhì)合金刀片，主偏角30°，后刀面避空角度15°，刀片尖角帶R0.3~R0.4mm角，盡量減少接觸面，以防振動。
2.加工方案確定
（1）孔加工方案1 采用快走絲線割加工，這種方法是最直接簡單，不用開粗，但由于尺寸過深有 215mm，加工時冷卻和沖水很難解決，且容易斷線，表面粗糙度值達(dá)不到要求。
（2）孔加工方案2 采用慢走絲加工，由于孔深也容易斷絲，但每個孔的加工費約 1,945 元，總計算模具的線割費用將近7,700元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出客戶的成本計算。
（3）孔加工方案3 數(shù)控外形銑削加工，用加長刀把裝圓刀粒或菱形合金刀粒，深度分層加工，由于接觸面積較大，每次進刀和退刀加工時聲音非常大且刺耳，加工出來的表面粗糙度值和尺寸精度非常差，中間還不時有倒扣的凹槽，僅粗糙度就無法控制，遠(yuǎn)不達(dá)標(biāo)。
（4）孔加工方案4 數(shù)控鏜孔加工，采用機型是850B型，一般的機床均可，此機型的Z 軸高度是500mm，能滿足鏜刀架230和加工件孔深250mm的加工要求，且加工時間每孔總共只需2h，加工精度高，表面粗糙度值和尺寸精度均符合圖紙要求。
通過對成本和加工精度和加工難易程度等方面對比，故選擇方案4的孔加工方案。
3.數(shù)控鏜孔加工過程
（1）裝夾找正 工件上機床，碼緊4個角的位置，校平工件的平行位置和水平度，如超過0.03mm 則要重磨工件的上下面，否則很難保證孔的垂直度。校表公差控制在0.02mm以內(nèi)，4個面分中，以第二臺階面為加工Z 軸的0面，盡量有足夠的抬刀空間。
（2）裝鏜刀架 第一次粗加工用表卡測量好鏜刀片高于大刀架的尺寸，粗加工預(yù)留單面 0.5mm 左右，便于半精加工。鏜刀片主偏角 30°，后刀面避空角度15°，刀尖圓角為R0.3~R0.4mm角，盡量減少接觸面，減少受力，以防振動產(chǎn)生倒扣。鏜刀尖對刀工件表面為0面。
（3）鏜孔程序 指令格式 G76X_Y_Z_R_Q_P_F_;，G76 為精鏜孔指令，X/Y/Z 孔的坐標(biāo)位置，P為孔底有暫停，Q表示刀具加工完暫停偏移，抬刀時以防刮傷已加工側(cè)面。
（4）粗加工參數(shù)設(shè)置 轉(zhuǎn)速S為120轉(zhuǎn)/min，進給F為80mm/min，切削量1.0mm，切削油為冷卻液，油的流動性需好，冷卻到位。
（5）半精加工參數(shù)設(shè)置 粗加工完畢，進行卡數(shù)和檢測，深內(nèi)孔的尺寸可用內(nèi)孔測規(guī)，通常是會有一定的錐度，轉(zhuǎn)速S為110轉(zhuǎn)/min，進給F為 70mm/min，切削量 0.6mm，切削油為冷卻液，油的流動性需好，冷卻到位來保證精加工的粗糙度。
（6）精加工參數(shù)設(shè)置 加工每個孔都用新的刀片加工，轉(zhuǎn)速S為100轉(zhuǎn)/min，進給F為60mm/min，用千分卡測量好刀片的位置，鎖緊小刀架加工。先試孔加工，因為工件的頂面有個 15mm的臺階，直到尺寸達(dá)到圖紙要求。
程序的編寫
說明：粗加工，中加工和精加工只改程序內(nèi)容的F和S的值即可。
此套加工方案經(jīng)過了數(shù)次的現(xiàn)場改良，從外形銑削加工方案開始做起，中途要抬刀換多次的刀粒，每個孔的加工時間大約4h，加工出來的粗糙度值讓客戶非常頭疼，導(dǎo)致第二道工序機器省模拋光一個孔需要一天，拋光出來圓孔的圓度還不合格。
圖3 鏜刀架
用鏜孔加工，主要是進給和速度兩項參數(shù)的設(shè)置，進給速度正常計算Vc=πDN/1000，經(jīng)過多次現(xiàn)場加工，不斷改良，最終總結(jié)出精加工轉(zhuǎn)速S 為 100 轉(zhuǎn)/min，進給F為60mm/min，雖然結(jié)果簡單，付出不少，但得出中加工/半精加工和精加工各一次就能完成，每個孔的總共加工時間在2h以內(nèi)，圓柱度和粗糙度值全部達(dá)標(biāo)，減少了客戶的二次加工時間，真正提高了生產(chǎn)效率，獲得了客戶的好評。
此套最終鏜孔加工方案雖然簡單，但過程著實不容易，缺少任何一個細(xì)節(jié)加工出來的效果可能都不一樣，深孔鏜孔最擔(dān)心的就是怕在加工過程中出現(xiàn)振動，受力過大導(dǎo)致倒扣，工件都將報廢。因此在刀片選擇、注意事項等加工參數(shù)的設(shè)置這幾個方面，希望能給大家?guī)硪恍┙梃b作用。
