深孔加工在设备修理中的应用

郭 辉

(河南工业职业技术学院，河南南阳 473009)

在设备修理中经常遇到孔的长度与直径之比L/D＞5的深孔加工，例如压铸机的油缸、气缸、注射机的机筒等，这些零件的特点是孔的尺寸精度高，表面粗糙度值小(一般尺寸公差在0.01～0.04 mm，粗糙度Ra值在0.02～0.04 μm之间 )，属于高精度深孔加工。

1 深孔加工特点

(1)深孔加工时轴线易歪斜，而加工用刀杆较细长，强度、刚度均较差，在加工孔时容易引偏和振动。

(2)刀具冷却散热条件差，磨损快。

(3)排屑困难，影响工件表面粗糙度，严重时会发生刀具崩刃，甚至拆断刀杆。

在深孔加工中，我们根据以上三方面特点，采取工件旋转和导向结构，增强刀具的刚度，减小刀具的引偏，采用压力输送切削液，以便及时冷却刀具和排除切屑，从而成功地加工出各类深孔零件。例如60 g注射机机筒的加工见图1。L/D=22，选用设备为C620-1普通车床。

2 加工步骤如下

(1)粗钻孔：采用加长的φ20 mm麻花钻装在机床的尾座内进行钻孔，为排除切屑和冷却刀具，钻头每送进一段需从孔内退出，反复进行直到孔钻通。

(2)扩孔：更换成加长的φ40 mm麻花钻，方法同上。

(3)镗孔：镗刀杆见图2。经钻扩削的孔需进行粗精镗孔，首先粗镗到尺寸φ41.5±0.1 mm，接着调整刀杆尺寸精镗到φ42+0.03 mm，粗糙度Ra值达到1.6 μm。镗孔的关键是刀具、引导、冷却、排屑。我们选择刀头的材料为YT15硬质合金，刀杆材料为45#钢，并进行调质处理。

导向块分为前导向块和后导向块，材料为松木，安装后加油润滑，调整前导向块径向尺寸与孔紧配，后导向块径向尺寸略大于孔尺寸，即尺寸为φ43 mm。因为木材有弹性，具有浮动镗刀的特点，可避免擦伤已加工表面。

冷却是利用机床自身的冷却管，引向工件未端，采用工件内排屑方法，既达到冷却刀具，又达到冲走切屑的目的。

(4)滚压加工：滚压辅具见图3。滚压前要先通过调整螺母2、6，调整滚压头4的径向尺寸。旋转调整螺母2、6，可以使固定套5轴向移动，向左、向右可以达到滚压头径向尺寸分别缩小或扩大。一般钢材的滚压过盈量为0.1～0.12 mm，经滚压后孔径增大0.02～0.03 mm。精度可达到0.01 mm，粗糙度Ra值可达到0.02 μm，表面硬化耐磨。

滚压速度取325～400 r/min，进给量0.12～0.3 mm/r。因属于光整加工，滚压一次到两次即可。滚压后的尺寸公差范围较滚压前按直径计算可缩小10%～15%，零件的形状一般不会有显著的改善。

3 切削液

在深孔加工中，为了保证切屑顺利排出及对刀具的充分冷却，要求有恒定压力和足够流量的切削液。常用压力为1～6 MPa，流量为50～300 L/min，还要有足够的容积，以保证切削液温度不致过高，一般控制在35～50℃。

切削液一般采用60%机油加40%柴油，对要求精度高的深孔加工可选用40%极压硫化油加40%煤油，再加上20%氯化石腊，效果更好。

4 其它加工方法

在设备修理中经常遇到铸铁孔的修理，而滚压加工对铸铁的质量不稳定，原因主要是铸件硬度不均、表面疏松，气孔和沙眼等缺陷，因此铸件可采用珩磨、研磨方法加工。研磨方法见图4。

研磨亦适用于钢件，但效率较滚压方法低。

5 结语

以上介绍了深孔加工在设备修理中的应用，对于位置精度要求较高的孔，必须在光整加工前道工序中保证。因为无论滚压、研磨、珩磨一般都不能保证孔的位置精度。此外，根据零件材料的变化、孔径的大小、精度的高低，合理地选择加工方法，均能收到满意的效果。

［1］机械设计手册编委会.机械设计手册［M］.北京：机械工业出版社，2004.