国产孔加工刀具的创新：深孔变径镗加工技术

在国内装备制造业飞速发展的时代背景下，装备制造业的产品设计理念、设计方法和设计能力也在不断提升，创新能力也越来越强，这对产品的加工工艺、金属切削刀具等都提出了更高的要求。

在各类加工形式中，孔的加工是难度较大的一类，由于孔加工是对零件内表面进行加工，加工过程的观察、控制相对困难，因此孔加工比外圆等开放型表面的加工难度大，而在各类孔加工中，复杂、异型、深孔的加工尤为困难。例如：瓶腔深孔的加工，异型深孔的加工，深盲孔平底的加工，都对刀具提出了更高的要求。

孔加工工具

这些孔的加工有以下几个方面的要求：

1.深孔加工要解决抗振问题；

2.深孔瓶腔要解决径向进刀问题；

3.对于瓶腔孔精度及光洁度较高，刀具要具有精确进刀的同时，还要具有光整加工的能力；

4.深孔盲孔加工要解决后排屑问题，同时解决冷却问题、密封问题。

数控变径镗削系统在制造工业的各种领域得到了应用，包括石油工业、汽车工业和航空航天工业，以及军工企业等。从压力阀的加工到飞机的起落装置。

变径镗削系统都含有一个由机床CNC系统控制的精密的内部执行机构，以精确地控制实际加工过程中刀具的径向移动。它可用于多个直径不同孔的加工，也可用于复杂几何轮廓的自动加工，比如圆锥、圆柱、倒角、多直径轮廓和螺纹。

目前通行的变径镗都要求镗铣床具有W轴，通过机床W轴移动在刀具当中转化为U轴运动，这样U轴与Z轴联动，形成各种母线的回转内腔。

当前，具有W轴的镗铣床价格比较昂贵，中小企业少有这样设备，各企业使用的镗铣床，三坐标占绝大多数，都不具有W轴功能。针对这种情况，西安万威开发的变径镗是可以在三坐标镗铣床上使用的，即远端微调变径镗，在石油行业的采油树设备的阀腔孔加工中获得了成功。

一个加工实例，是采油树一个零件局部图。瓶颈孔为Φ52，瓶腔有三个台阶分别为Φ69、Φ78、Φ81，阀座孔深为500mm，粗糙度为Ra0.4。

这个孔具备了前三项特征。所以，该零件阀座孔是比较典型瓶腔深孔。

下面就以这个孔为例，分析一下，在三坐标镗铣床上，瓶腔深孔的加工。

首先看一下，远端微调变径镗的组成：

1.刀柄。刀柄用来完成刀具与机床主轴的连接。

2.变径进给机构。该机构内，滑块与驱动杆通过斜齿梳齿盘啮合，将驱动杆轴向移动转成滑块径向移动，实现径向进给。

3.远端微调机构。是螺纹付机构，通过旋转螺母，驱动螺杆移动，并将其移动提供给变径进给机构。

4.导向支撑机构。起着支撑和导向作用。即提高了刀具切削的同轴度，又解决深孔加工刀具振动的问题。

加工操作步骤：

1.将刀头直径调到一个初始值；

2.使刀杆从瓶颈孔进入切削区域。将支撑套送到预定位置；

3.将刀头后退到加工孔的中间位置，即使刀夹的两个刀尖对称中心线，与阀座孔两个端面的对称中心平面对齐。

4.旋转螺母环进刀，进给量为第一刀切深ap；

5.旋紧锁紧环，旋紧滑块上的锁紧螺钉；

6.反镗、正镗切削第一刀；

7.松开锁紧螺钉和锁紧环，重复d、e两序，切削第二刀，直到预定尺寸；

8.松开锁紧螺钉和锁紧环,将刀头直径调到一个初始值,旋紧锁紧环，将刀杆退到工件之外，切削完成。

9.更换上倒角刀夹，加工倒角。

至此，阀座孔的基本加工已完成，但是还有个关键部位没有完成，即Ra0.4表面加工，通常的变径镗是无法完成的，这里采用了特殊的方案。远端微调变径镗，增加了一个光整加工模块。该模块带有滚压头。加工时采用刮削和滚压结合，实现了Ra0.4表面加工，使该零件顺利完成。对于具有W轴的镗铣床，可以将远端微调机构模块卸下，组装成数控变径镗，完成以上加工。

孔加工刀具的创新，解决了各类复杂、异型、深孔的加工问题，提高了国内孔加工的工艺水平和加工能力，增强了装备制造业产品设计的可实现性。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@blueai.net.cn。