掌握技术要领，顺利钻好超深小直径孔的经验分享

所谓深孔，就是长径比大于5的孔。但在实际工作中，我们经常会碰到长径比大于100的超深孔。下面介绍一些深孔、小孔加工的经验，是几十年解决此类生产技术难题后总结出来的。从这些技术经验中，我们可以看到“人为因素”、“办法总比困难多”的精辟论述，并利用这些经验无数次成功地解决了此类工件的加工。

1.掌握技术要领才能成功钻进超深小直径孔

图1所示工件为机床主轴毛坯，需钻一个φ6mm油孔，其长宽比大于120。钻削它的难点在于孔径小，长宽比大，钻杆刚性极差。另外，在钻孔过程中，一不小心钻头就很容易断在孔内，拔不出来。有时由于导向性不好，钻孔会偏心。

（1）刃磨钻头和焊接加长钻杆。刃磨钻头时，为减少钻孔时的轴向切削力，应将钻头横刃宽度b磨小一些，一般磨至b=（0.04～0.06）d0，d0为钻头直径。焊接加长钻杆时，为使钻头焊接牢固，除在焊缝横断面上焊接外，还应在钻头插入钻杆的部位也进行焊接（磨出缺口）。钻杆的长度应大于孔深100mm，以方便装夹在车床方刀台上。钻杆直径比钻头直径小0.15～0.2mm，但不宜过小，以免造成导向性差，钻孔偏心。

（2）钻孔。将工件用卡盘、中心架安装在车床上。先用车床尾座和中心钻在工件端面上钻一个直径略大于待钻孔直径的钻头定位孔。再用标准φ6mm钻头钻一个尽可能深的导向孔。然后用V型铁和垫片将加长钻头安装在车床方刀台上。孔深应为钻头加长长度的1/2，以增加钻杆的刚性。

用大溜板钻孔，在大溜板前方的大导轨上放置方铁块，控制每次进刀的深度。每次进刀的深度约等于钻头直径（注意小溜板比大溜板好）。此时必须果断卸下钻头，润滑。切不可冒险忽视钻孔深度，以免钻头容屑槽内切屑​​过多，导致摩擦增大而折断钻头。每次快速进刀接近切削面时（即大溜板碰到方铁前约2mm），改用手动，避免钻头碰到切削面而折断钻头。当钻至孔深约1/2时，将钻杆伸出至孔全长，继续钻孔。钻孔时，一般工件材料的切削速度Vc=15m/min，若为热处理回火材料，Vc应低一些。进刀量f=0.05～0.08mm/r。

2. 钻大孔、深孔的关键

在车床上钻大直径深孔，这些工件大多是空心活塞杆、空心细长轴、机床主轴等，它们的孔径为φ30~φ60mm，孔深为1 000~2 500mm。用麻花钻钻这些孔的危险性是钻头容易划伤、折断，钻头脱落在孔内不易取出。排屑困难、多次排屑，冷却润滑也比较困难。由于钻头直径大，轴向切削力大，不利于配合车床大溜板自动进给，因此，一般不掌握操作技术的人，不宜采用。但只要遵循以下操作技术要领，是可以顺利钻大深孔的。

（1）钻头。使用标准麻花钻头时，钻头横刃应磨窄一些，其宽度为b=（0.04-0.06）d0，式中d0为钻头直径。这样可使钻头中心处的前角增大，轴向切削力减小。但钻头刃磨时，最好将钻头刃磨成三点七刃群钻型。其优点是钻头定心性好，分屑性好，切削力和轴向切削力小，散热性好。但扩孔钻头仍采用原钻型。钻孔时，为防止钻头无屑槽（即锥柄左侧的圆柱部分），圆柱部分未淬火，也是45钢，易与孔壁摩擦，磨掉钻头在孔内，不易取出。 因此，在使用钻头前，应先将外圆的这一段磨掉0.5～1.5mm，这样，即使在拔刀排屑时，钻头掉入孔内，也很容易取出。

（2）钻杆。当钻孔深度大于1000mm时，应制作两根钻杆。一根约为孔深的1/2，另一根为孔的全长加上装夹在车床方刀架上所需的长度。此部分应铣平，以方便装夹。钻杆直径应比钻头直径小0.3～0.6mm。为减少切屑对钻杆外表面的损伤，钻杆外表面应滚压，以提高其表面硬度和光洁度。

（3）钻孔。将工件装在卡盘和中心架上，先用车床尾座和大直径中心钻钻出一个大的定位孔，再用同直径的标准钻头钻一个尽可能深的导向孔。再将短加长钻杆装在车床方刀台上，使钻杆轴线与工件轴线同轴。将磨制好的钻头紧固在钻杆的锥形孔内后，即可钻孔。钻孔时，在大滑座前方的大导轨上放置一个方形铁块，以确定钻头的位置，以决定钻孔的深度。

切削速度Vc根据工件材料的性能选择，一般钢的Vc为15-20m/min，合金调质钢Vc应低一些。进给量f=0.2-0.35mm/r。每次自动进给长度约等于或小于钻头直径后，须将钻头撤回排屑、润滑（包括钻杆外圆）。第二次快速进给使大拖板移动到距铁块前约2mm处，停止快速进给，转为自动进给钻孔。重复以上操作，钻至终点。若孔仍很深，则更换长钻杆，重新设置定位铁块位置，按上述操作方法钻孔至要求。

（4）扩孔。对于孔径小于φ40mm的深孔，可以不进行扩孔而一次钻完。对于孔径大于φ45mm的深孔，最好先钻一个φ30～φ35mm的孔，然后用所需孔径的钻头再次扩孔。这样可使车床移动大溜板时更加方便。扩孔时仍用原钻杆，钻头采用普通钻头的钻型。每道钻的长度约为钻头直径的1.5～2倍，进给量f=0.3～0.4mm/r。在大溜板前的大型导轨上垫上铁块，防止钻头碰在切削面上而损坏钻头。同样，应及时退出钻头，清除切屑，并加润滑脂。

（5）应注意的问题。每次钻孔的深度必须严格控制，不可疏忽；每次送入刀具时，切记不要让钻头碰到切削面，防止钻头折断；退刀清切屑后，必须清理钻杆上的杂物，并加润滑油，防止划伤钻杆；退刀时，如发现钻头落入孔内，则应将车床主轴挂在空挡位置，用手转动卡盘，同时向前摇动大拖板手轮，使钻柄扁头对准钻杆扁槽，向前推钻头使其紧，然后开车退出。

（6）用扁钻在纯铜上钻小孔，可防止钻头折断。纯铜又称红铜，其硬度很低（35HB），塑性很大（δ=50%），切削时塑性变形很大，机械加工性也很差。用φ0.5mm的喷嘴钻小孔时（如图2所示），变形较大的切屑被堵塞在麻花钻头的排屑槽中，难以排出，极易造成钻头在孔内折断，使钻孔变得困难。

为了防止钻头在孔内折断，可以如图3所示，制作一个扁钻，由于其韧性好，钻头不会折断，可以安全地钻孔。

此φ0.5mm扁钻采用φ0.4～0.45mm钢丝制成，现用锤子将前端约40mm长的一段钢丝敲平，将刃口磨成前角120°，后角α0=6°～8°，二次后角约为1。在此之前，先磨出一个对称的前刃面，前端薄，后端厚，以增强刚性和强度。

钻φ0.5mm小孔时，先用中心钻在工件端面钻定位坑，将扁钻夹紧在钻夹头内，以n＞1200r/min的转速钻孔，每次进刀深度约0.5mm后退刀排屑润滑，可在很短时间内将孔钻透，不用担心钻头折断。

3.利用刀杆支撑套在车床上钻台阶深孔

在车床上车削长宽比大于5的深孔时，由于悬臂刀杆刚性差，车削时振动剧烈，加工表面振痕大，切削时切削量小，加工效率低，成为车削中的一大难题。为此，采用图4所示工装，增加刀杆刚性，使工件中部较长的台阶孔一次车削完成。已车削数百件，质量符合图纸Ra=3.2μm的要求。加工效率是悬臂刀杆车削的几十倍。

此工件为1Cr18Ni9材质的较大的铸壳，两端带盘状凸缘，中间一侧开有长槽。车削时，先用三爪自定心卡盘夹紧工件左端并用孔塞和中心孔支撑工件右端，车削两端凸缘外圆。然后用三爪自定心卡盘夹紧工件左端凸缘外圆，用中心架支撑工件右端，车削两端端面及两端短内孔。如此车削一批工件后，再安排一道特殊工序，用特制刀杆和支撑套车削中间的长台阶孔。

在车削中间长台阶孔之前，先在两端短孔内各制一个铸铁套，内孔与刀杆外圆滑动配合，制成左端直径d=55mm，右端直径60mm的长刀杆，将右端头部铣平，方便安装在车床方形刀台上，中间钻一个水平孔，用于安装刀头及压刀螺杆。

车削中间长孔时，先将工件左端支撑套插入工件孔内，再将工件装在车床卡盘及中心架内，将右支撑套套在刀杆右部，调整刀头伸出长度h=(Dd)/2。然后将刀杆连同右支撑套一起插入工件孔及左支撑套内，用刀垫调整刀杆高度并固定在方形刀台上，使刀杆能在两支撑套内自由滑动，然后开动车床旋转工件开始自动车刀，直至达到工件孔深度。最后利用大溜板向右移动，将刀杆及右支撑套从工件孔中抽出，取下工件及左支撑套，完成整个工件的车削。

车削第二件时，只要将左支撑套装在工件孔内，装上工件，插入刀杆和右支撑套，即可开始车削。

该方法的特点是由于刀杆两端采用套筒支撑，大大提高了刀杆的刚性，最大切削深度可达13mm，且切削过程中刀杆无振动，不仅保证了工件的表面粗糙度值，而且改善了孔的相对位置，其车削效率比传统方法提高几十倍。

4。结论

以上四个例子，都是典型的深孔加工经验，各有各的技术特点，只要充分了解和掌握相关的操作技巧，就很容易顺利完成加工。

“刀”委托书

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金属加工（冷加工）编辑部

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