深孔钻深孔钻床

钻床：用钻头在实体材料上加工孔的工艺过程称为钻削，钻削用的专门装置称为钻床。

深孔钻床：深孔钻床是刀具工作部分大都处于已加工表面的包围之中，因此，存在刀具的刚度、排屑、导向及冷却润滑等问题。深孔钻床的钻头的刚性差、钻孔时极易“引偏”，这是因为钻头直径受到加工孔的限制，且钻头一般较长，同时，又要求在钻头上有尽可能大的容屑槽以利排屑，使得钻芯变细，因而刚性较差。由于钻头的刚性及导向性（钻孔时，钻头仅有两条很窄的棱边与孔壁接触）均较差，两个主切削刃又很难磨得对称，径向力不能互相抵消，而且钻孔时首先与加工表面接触的是钻头具有很大的负前角的横刃，使钻头进入切削很困难，因此，钻孔时钻头极易发生“引偏”，致使所钻孔的轴线歪斜或孔径扩大、不圆等 。

深孔钻按排屑方式分为外排屑和内排屑两类。外排屑的有枪钻、深孔扁钻和深孔麻花钻等；内排屑的因所用的 加工系统不同，分BTA深孔钻、喷射钻和DF深孔钻3种。

①枪钻:只有一个切削部分，最早用于加工枪管。钻削时，切削液从钻杆中间进入，经钻头头部的小孔喷射到切削区，然后带着切屑从钻头的V形沟槽中排出。枪钻适用于加工孔径2～20毫米、孔深与孔径之比大于100的深孔。

②BTA深孔钻：切削液从钻杆与孔壁的间隙处送入，靠切削液的压力将切屑从钻杆的内孔中排出。BTA深孔钻适用于钻削孔径6毫米以上，孔深与孔径之比小于100的深孔，其生产效率比枪钻高3倍以上。

③喷射钻：一种多刃内排屑深孔钻，有内、外两层钻管，大部分切削液从内、外钻管的间隙中进入切削区，然后连同切屑进入内管；另一小部分切削液则经由内管尾端的月牙形孔进入内管，产生喷射效应，形成低压区，帮助抽吸切屑。喷射钻不要求严格的切削液密封装置，适用于钻削直径18毫米以上、孔深和孔径比小于100的深孔。

④DF深孔钻：这种钻头吸收了BTA深孔钻和喷射钻的优点，采用单管，排屑靠推压和抽吸双重作用，提高了排屑能力，可钻削孔径在8毫米以上的深孔。

枪钻常用高速钢或硬质合金制造。各类内排屑深孔钻可根据尺寸大小，采用焊接或机械夹固式可转位硬质合金刀片的结构。深孔钻上的导向块起导向和定心作用，减少钻孔的偏斜和切削时的振动。深孔钻的刀齿和导向块的布置主要考虑分屑和切削时径向力的平衡。刀体与钻杆可用焊接或方牙螺纹联接。

专门用于加工深孔的钻头。在机械加工中通常把孔深与孔径之比大于6的孔称为深孔。深孔钻削时，散热和排屑困难，且因钻杆细长而刚性差，易产生弯曲和振动。一般都要借助压力冷却系统解决冷却和排屑问题。

深孔钻深孔的加工特点

1.刀杆细长刚性差，冷却困难切屑难排。

2.由于刀具在孔内切削，切削情况和刀具磨损无法观察。

深孔钻钻深孔方法

1.直径3～20mm用枪孔钻。

2.直径20～65mm用高压内排屑深孔钻或用喷吸钻，也可用可转位刀片交错齿深孔钻 。

用特制的深孔钻头钻削深孔时，刀具工作进给一段后快速退出，工件进行排屑，然后快速趋近加工部位再继续工作进给，如此多次往复，直至加工出所要求孔深的进给，称为分级进给 。

深孔钻孔表面粗糙

1.切屑粘结：降低切削速度；避免崩刃；换用极压性高的切削液，并改善过滤情况；提高切削液的压力、流量。

2.同轴度不好：调整机床主轴与钻套的同轴度；采用合适的钻套直径。

3.切削速度过低，进给量过大或不均匀：采用合适的切削用量。

4.刀具几何形状不合适：改变切削刃几何角度与导向块的形状

深孔钻孔口呈喇叭形

同轴度不好：调整机床主轴、钻套与支承套的同轴度；采用合适的钻套直径，及时更换磨损过大的钻套。

深孔钻钻头折断

1.断屑不好，切屑排不出：改变断屑槽的尺寸，避免过长、过浅；及时发现崩刃情况，并更换；加大切削液的压力、流量；采用材料组织均匀的工件。

2.进给量过大、过小或不均匀：采用合适的切削用量。

3.钻头过度磨损：定期更换钻头，避免过度磨损。

4.切削液不合适：选用合适的切削液并改善过滤情况。

深孔钻钻头寿命低

1.切削速度过高或过低，进给量过大：采用合适的切削用量。

2.钻头不合适：更换刀具材料；变动导向块的位置、形状。

3.切削液不合适：换用极压性高的切削液；增大切削液的压力、流量；改善切削液过滤情况。

深孔钻其他

切屑成带状：断屑槽几何形状不合适；切削刃几何形状不合适；进给量过小；工件材料组织不均匀：变动断屑槽及切削刃的几何形状；增大进给量；采用材料组织均匀的工件。

切屑过小：断屑槽过短或过深；断屑槽半径过小：变动断屑槽的几何形状。

切屑过大：断屑槽过长或过浅；断屑槽半径过大：变动断屑槽的几何形状 。

世界上第一台深孔钻床于 1908 年在美国问世， 30 年代后深孔钻床在世界各国得到迅速发展。至今，它已成为现代制造工程（尤其是箱体零件加工）的关键设备之一。现代制造工程从各个角度对深孔钻床提出了愈来愈高的要求，而深孔钻床也在不断吸取新技术成果而完善和发展 。

深孔钻床国内深孔钻床现状

我国加入WTO以后，制造业所面临的机遇与挑战并存、深孔钻床行业企业适时调整战略，采取了积极的应对策略，出现了产、销两旺的良好势头，截至2005年4月份，深孔钻床行业企业仅深孔钻床一项，据不完全统计产量已达1000余台，产值达3.9个亿以上，较2004年同比增长了10%以上，另外深孔钻床行业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交费值等经济指标均有不同程度的增长，新产品、新技术较2004年均有大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。

（1）行业企业产品结构的变化：深孔钻床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工

机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备，随着我国加入WTO后与世界机床进一步接轨，深孔钻床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年是企业生产情况来看，数控机床与加工中心的市场需求量在上升，而传统的钻、镗、铣深孔钻床则有下降趋势，中国机床工具工业学会的《机床工具行业企业主要经济指标报表》是统计数据显示，仅从几个全国大型重点企业生产情况看，2003年生产数控机床890台，产值16187万元，生产加工中心148台，产值5770万元；2004年生产数控机床985台，产值25838万元，生产加工中心159台，产值7099万元；而2005年，截至4月份，数控机床、加工中心、产值已接近2003年全年水平，故市场在向数控、高精制造技术和成套工艺装备方面发展。

（2）行业企业的快速转变：“九五”后期，在深孔钻床行业企业的50多家深孔钻床分会会员中，仅有两家企业实行了股份改造，一家企业退出国有转为民营，其余的都是国有企业。而从2001至2002年，不到两年的时间，就先后有十几家企业实行股份制改造，一些小厂几乎全部退出国有转为民营，现在一些国家重点国有企业也在酝酿股份制改造，转制已势不可档，“民营经济在经历了从被歧视，被藐视到不可小视和现在高度重视4个阶段后，焕发勃勃生机。”深孔钻床行业企业正在以股份制、民营化等多种形式快速发展。

（3）深孔钻床技术装备现状与发展趋势：深孔钻床及其自动线是集机电于一体是综合自动化度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用与工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电行业。我国的传统的深孔钻床及深孔钻床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型的箱体类和轴类零件（近年研制的深孔钻床加工连杆、板件等也占一定份额），完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成型面等。深孔钻床的分类繁多，有大型深孔钻床和小型深孔钻床，有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台深孔钻床等；随着技术的不断是进步，一种新型的深孔钻床——柔性深孔钻床越来越受人们是亲昧，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器（PLC）、数字控制（NC）等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多种加工的可调可变的深孔钻床。另外，近年来深孔钻床加工中心、数控深孔钻床、机床辅机等在深孔钻床行业中所占份额也越来越大。由于深孔钻床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国深孔钻床及其深孔钻床自动线总体技术水平比发达国家相对落后，国内所需的一些高水平深孔钻床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺、研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需要，真正成为刚柔兼备的自动化装备。

深孔钻床国外深孔钻床现状

80年代以来，国外深孔钻床技术在满足精度和效率要求的基础上，正朝着综合成套和具备柔性的方向发展。深孔钻床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性进展，实现了机床工作程序软件化、工序高度集中、高效短节拍和多功能知道监控。深孔钻床技术的发展趋势是：

（1）广泛应用数控技术：国外主要的深孔钻床生产厂家都有自己的系列化完整的数控深孔钻床通用部件，在深孔钻床上不仅一般动力部件应用数控技术，而且夹具的转位或转角、换箱装置的自动分度与定位也都应用数控技术，从而进一步提高了深孔钻床的工作可靠性和加工精度。广州标致汽车公司由法国雷诺公司购置的缸盖加工生产线，就是由三台自动换箱深孔钻床组成的，其全部动作均为数控，包括自动上下料的交换工作台、环形主轴箱库、动力部件和夹具的运动，其节拍时间为58秒。

（2）发展柔性技术：80年代以来，国外对中大批量生产，多品种加工装备采取了一系列的可调、可变、可换措施，使加工装备具有了一定的柔性。如先后发展了转塔动力头、可换主轴箱等组成的深孔钻床；同时根据加工中心的发展，开发了二坐标、三坐标模块化的加工单元，并以此为基础组成了柔性加工自动线（FTL）。这种结构的变化，既可以实现多品种加工要求的调整变化快速灵敏，又可以使机床配置更加灵活多样。

（3）发展综合自动化技术：汽车工业的大发展，对自动化制造技术提出了许多新的需求，大批量生产的高效率，要求制造系统不仅能完成一般的机械加工工序，而且能完成零件从毛坯进线到成品下线的全部工序，以及下线后的自动码垛、装箱等。德国大众汽车公司KASSEL变速箱厂1987年投入使用的造价9000万马克的齿轮箱和离合器壳生产线，就是这种综合自动化制造系统的典范。该系统由两条相似对称布置的自动线组成，三班制工作，每条线日产2000件，节拍时间为40秒。全线由12台双面深孔钻床、18台三坐标加工单元、空架机器人、线两端的毛坯库和三坐标测量机组成，可实现3种零件的加工。空架机器人完成工件下线的码垛装箱工作。随着综合自动化技术的发展，出现了一批专门从事装配、试验、检测、清洗等装备的专业生产厂家，进一步提高了制造系统的配套水平。

（4）进一步提高工序集中程度：国外为了减少机床数量，节省占地面积，对深孔钻床这种工序集中程度高的产品，继续采取各种措施，进一步提高工序集中程度。如采用十字滑台、多坐标通用部件、移动主轴箱、双头镗孔车端面头等组成机床或在夹具部位设置刀库，通过换刀加工实现工序集中，从而可最大限度地发挥设备的效能，获取更好的经济效益 。

深孔钻杆，深孔钻(镗)杆是深孔钻镗床加工的必备附件，深孔钻杆连接深孔钻镗床进给托板夹持架，授油器和深孔钻头或者镗头，由于深孔加工都是采用内拍屑，所以深孔钻杆都是中空的，深孔钻杆外圆必须加工，内孔不需要加工（当作为套料杆是必须加工）并且要达到一定的精度。

深孔钻(镗)杆是深孔钻镗床加工的必备附件，深孔钻杆连接深孔钻镗床进给托板夹持架，授油器和深孔钻头或者镗头，由于深孔加工都是采用内排屑，所以深孔钻杆都是中空的，深孔钻杆外圆必须加工，内孔不需要加工（当作为套料杆是必须加工）并且要达到一定的精度。

深孔钻杆的加工工艺是，先调质、然后车外圆、车螺纹、再磨外圆，最后经过要镀铬来完成。

深孔钻杆可与对应的钻头、镗头、滚压头、组合头相联接。单节杆长有0.5米、1.5米、2米等，以适用不同机床、不同加工深度的需求，如果加工工件较长，可以将数接钻杆连接起来。

深孔钻杆可直钻细孔，以确保钻深孔时的垂直度，而深孔钻杆的“钻头部分”的直径尺寸，必须大于钻杆直径，主要是防止钻深孔时铁销倒塞，及减少不必要的接触面，避免因磨擦产生高热而烧钻咀（退火变软），其原理跟车床/铣床搪孔差不多。2100433B