小口径深孔钻削切屑形成及控制
小直径深孔管件加工
心 产 生 的 振 动 ，否 则 会 导 致 加 工 条 件 恶 化 。如 果 对 加 长 扩 孔钻进行技术改造，则有 ３ 个不利因素：
据悉， 全球车铣复合车床市场由日本主导，其 中仅 Ｍ Ａ ＺＡ Ｋ 一家便占全球市场一半份额。韩国斗 山 也 已 开 发 出 多 款 车 铣 复 合 车 床 。至 于 台 制 车 铣 复 合车床，则尤其需要加强铣削能力。之前台湾机床 业者曾组成联盟，共同开发出线性马达机床。
台 湾 业 界 将 组 成 车 铣 复 合 车 床 的 研 发 联 盟
面的工作。
收 稿 日 期 ：２００６－ ０１－ ０５
由台湾工业技术研究院机械与系统研究所整 合多 家 台 湾 整 机 厂 、零 部 件 厂 共 同 组 成 的“ 知 慧 型 车 铣 复 合 工 具 机 研 发 联 盟 ”，即 将 正 式 成 立 。
据台湾媒体报导，工研院机械所计划向台湾经 济部科专计划办公室提出完整研发计划，预计涉资 ２．４５ 亿元新台币， 其中 ４０％ 来自科专计划经费，余 下由业者自行筹措。新产品预计可于 ２ 年后完成。
度，形成化学性润滑油膜，提高润滑效果，降低铰刀和支
承套与零件的摩擦，大大地提高了零件表面的质量。
４ 结束语
零件的深孔加工， 都不宜采用高速切削， 一般采用
中 、低 速 切 削 。在 切 削 过 程 中 的 排 屑 是 否 流 畅 与 切 屑 的 形
状 有 关 。如 果 在 切 削 过 程 中 出 现 带 状 和 螺 旋 卷 状 切 屑 ，将
小孔径深孔钻削循环
.基于用户宏程序的运算、转移
.子程序（孔位置组等）调用
.绝对/增量的切换
.坐标旋转
.比例缩放指令（该指令不影响进刀量Q及微小退刀量Δ）
.空运行
.进给暂停
·单程序段
在单程序段操作被激活时，每次后退动作后钻孔停止。此外，通过参数
SBC(No.5105#0)的设定，还可以在每个循环执行单程序段停止操作。
跳转信号时的变更比率。
切削进给速度=F×α
＜第1次＞α=1.0
＜第2次＞α=α×β÷100β是每次钻孔动作的变更比率
在上次的切削中有跳转信号：β=b1%（参数(No.5166)）
在上次的切削中没有跳转信号：β=b2%（参数(No.5167)）
如果切削进给速度的变更比率α小于设定在参数(No. 5168)中的比率，停止改
动。
所指示的移动路径表示按照参数设定的循环中的前进、后退速度进
行的移动。
5.为简化编程的功能编程B-63944CM-2/02
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解释
·构成循环的动作
*X、Y轴定位
*沿Z轴定位到R点
*沿Z轴切削(第1次进刀量Q，增量)
后退动作(孔底→微小退刀量Δ，增量)
后退动作(孔底→至R点)
前进动作（R点→至孔底＋余隙量Δ的点）
G80指令或复位来解除。
格式
G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_I_ K_P_;
X_ Y_ :孔位置数据
Z_ :从R点到孔底的距离
R_ :从初始平面到R点的距离
Q_ :每次的进刀量
F_ :切削进给速度
I_ :前进及后退速度（格式同F）
（省略时为参数（No.5172、5173）的值）
关于 钻孔时的切屑控制
钻孔时的切屑控制
转速与进给对切屑的影响
当切屑能够从钻头中顺畅排出时，切屑形成是可以接受的。
对其进行识别的最佳方法是在钻削过程中进行监听。
连续的声音表示排屑良好，断续的声音表示切屑堵塞。
检查进给力或功率监视器。
如果存在异常，则原因可能是切屑堵塞。
查看切屑。
如果切屑长而弯曲，但未卷曲，则表示出现切屑堵塞。
查看孔，如果出现切屑堵塞，则将看到不平整表面。
优秀切屑
良好切屑
异常切屑（堵塞危险）
客户处常见的寿命判断标准为了避免切屑堵塞：
·确保使用正确的切削参数和钻头/刀尖槽形
·检查切屑形状- 调整进给量和速度
进入工件时产生的开始时的切屑总是很长，并不会造成任何问题
可转位刀片钻头（U钻）
中心刀片形成容易识别的锥形切屑。
周边刀片形成类似于车削时形成的切屑
外冷
外冷可在切屑形成良好以及孔深较浅时使用。
由于切削刃温度较高，外冷却液的使用可帮助防止积屑瘤的形成。
微深孔的钻削加工
微深孔的钻削加工
钟书明
【期刊名称】《工具技术》
【年(卷),期】1991(25)4
【摘要】在工件上加工很小的孔有几种方法,如精冲、电火花加工、激光打孔、光刻蚀、电解加工。
上述每种方法都各有所长,也有其不足之处,且都不能加工特别深的微孔。
当要加工此类孔时,只能考虑用微深孔钻削才能加工出圆度、表面粗糙度良好的孔,同时也可获得满意的加工效率。
关于小深孔的概念,目前尚无明确的定义,但通常把直径小于1.00mm,孔深大于孔径10倍的孔认为是小深孔。
钻削小深孔被认为是最困难的加工之一。
【总页数】2页(P32-33)
【关键词】微深孔;钻削加工;微钻头
【作者】钟书明
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TG523
【相关文献】
1.可转位深孔钻深孔钻削工艺难题探讨 [J], 张金凤
2.枪钻系统DF钻系统振动切削深孔加工技术通过部级鉴定 [J],
3.BTA深孔钻的微织构制备与钻削试验研究 [J], 于洋;常耀恒;董智伟
4.中职数控实训教学中微课的设计制作与应用——以微课《G73高速深孔钻削加工循环指令》为例 [J], 王国斌
5.EA4T钢的深孔钻削加工切削参数优化 [J], 沈学静;张亚波;乔丽平
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机械制造专业毕业论文--内排屑深孔振动钻削系统的设计
前言机械制造业是国民经济的支柱，在切削加工中，孔加工约占加工总量的三分之一，而深孔加工又占孔加工的百分之四十。
由于深孔是在封闭或半封闭的状况下进行，因此不能直接观察刀具的切削情况、切削热不易传散，而且捧屑困难、工艺系统刚性差，切削效果不理想。
本课题对深孔振动钻削的断屑机理进行了分析，并分析了实现可靠几何断屑的条件和影响力学断屑的因素；对振动参数的选取进行了分析，在理论分析的基础上，结合实际，提出振动钻削参数选取原则；以现有理论为基础，利用了现有的频率、振幅可调的机械式双偏心轮振动发生器和DF 负压抽屑系统进行了组合；并对DF内排屑负压抽屑装置的油路系统进行了改进；利用现有的深孔振动钻削系统的新型小直径内排屑深孔钻头，组合设计出了具有振动断屑负压内排屑功能的新型深孔加工系统。
本课题利用设计制造好的小直径DF深孔振动钻削系统，对往年深孔振动钻削的试验研究进行了分析，分析结果证明本课题所设计的内排屑深孔振动钻削系统的钻削效果良好、工艺可靠，并且还对产生良好工艺效果的原因进行了分析。
目录1.绪论 (3)1.1课题研究背景及意义 (3)1.2国内外研究状况 (3)1.3低频深孔振动钻削存在的问题 (4)1.4本课题主要研究的内容 (4)2.深孔振动钻削的断屑机理 (5)2.1振动切削断屑的必要条件 (5)2.2双偏心凸轮式振动发生器振动方程 (5)2.3深孔钻头的瞬间进给运动方程 (6)2.4切屑的形成机理 (6)2.5断屑的数学分析 (7)3.内排屑深孔振动钻削装置的分析 (8)3.1双偏心轮式振动钻削装置 (8)3.1.1 振动钻削装置结构图 (8)3.1.2 振幅可调振动钻削装置的理论分析 (9)3.1.3 振动装置的特点 (9)3.2内排屑深孔钻头的设计 (10)3.3DF系统关键部件的设计 (10)3.4油路的改进设计原理 (11)3.5总体布局 (11)4.深孔振动钻削过程分析 (11)4.1深孔振动钻削时刀具角度变化和I的取值范围 (11)4.1.1 深孔振动钻削刀具角度变化 (11)4.1.2 完全几何断屑条件下的i的取值范围 (12)4.2深孔振动钻削系统的稳定性 (13)4.2.1 深孔振动钻削切削力分析 (13)4.2.2 影响深孔振动钻削稳定性的轴向振动和扭转振动 (13)4.2.3 影响深孔振动钻削稳定性的横向振动和弯曲振动 (14)4.2.4 振幅损失 (15)4.3深孔振动钻削的工艺参数选取原则 (15)5.总结 (16)致谢 ..................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
单管内排屑深孔钻削技术
STS钻由
φ18.4~65mm为焊接 刀片结构， φ65~180mm的大直 径钻头采取机夹可转 位刀片的组装结构， 分别见图2.4（a）和 （b）。
焊接刀片型BTA钻原来为可重磨式，其切削刀 片和导条较长。但由于断屑台的刃磨涉及工件材质、 进给量等复杂因素，加上刀具为错齿结构，中间齿 的切削刃与其他齿的切削刃不在一个圆锥面上，因 而一般企业用户基本不具备重磨条件，不得不在一 次使用后尚可重磨的情况下将钻头报废。20世纪80 年代后，这种焊片式钻头一律改为短刀齿的一次性 使用（Disposible）产品。 BTA扩钻由BTA实体钻所派生，其排屑方法与 实体钻相同。BTA扩钻的主要用途是对工件已有的 粗孔（如无缝管孔、铸孔等）进行加工，也可对已 钻出的较小孔进行扩大。
但是，这些实验记录与生产实践中的应用效果并不 能相提并论。要求操作人员根据不同的工件材质、 钻头直径、进给量大小相应地控制断屑台尺寸参数 和分屑刃参数，并且在切削刃重磨时，保持断屑台 的参数不变，这在实践中几乎是行不通的。基于上 述原因，当时欧洲的跨国研究机构“钻镗孔与套料 协会”（Boring and Trepanning Association,简 称BTA）对这种内排屑钻头加以总结后，推出了由 双出屑口单管内排屑深孔钻和扩孔钻、套料钻三种 内排屑深孔刀具组成的BTA刀具系列。20世纪60年 代后，BTA刀具基本上由瑞典 SANDVIK/COROMANT公司独家生产，单出屑口 的实体钻结构一律由双出屑口结构取代，又称为 STS（single-tube system，单管钻）钻头。
输油器后端与钻杆的密封也很重要。除了保 证切削液不泄露这一基本功能以外，密封件 实际上还起到钻杆辅助支承的作用。密封件 因磨损而必须及时调节或更换；当更换不同 直径的钻杆时，需相应地换装不同直径的密 封件。因此，换装密封件是否方便快速，将 直接影响机床的工作效率。 装配好的输油器，其钻套中心线应与机床主 轴的回转中心严格保持一致。
直径深孔数控枪钻机床设计
小直径深孔数控枪钻机床设计摘要:：枪钻机床主要采用的是外排屑深孔钻削技术。
枪钻系统主要由中心架、导向排屑器、钻杆联结器和冷却润滑油路系统组成。
枪钻系统的工作原理是：切削液通过钻杆箱上受油孔进入钻杆内部，到达钻头头部进行冷却润滑，并将切屑从钻头外部的V型槽排出。
该系统主要用于小直径的深孔加工。
数控枪钻机床的主电机通常是交流电机，进给电机选用直流伺服电机，主轴箱的电机选用变频电机。
系统运动方式为直线控制系统，以便进行平行与机床主轴轴线的钻削加工。
主运动系统是钻头的旋转运动，为了合理选择钻削速度，使其换速平稳，实现不停车自动换速，选无极变速系统。
进给运动系统是主轴的直线运动，为保证一定的传动精度和平稳性，尽量减小摩擦力，选用滚珠丝杠直线导轨传动。
通过枪钻机床设计，阐述了枪钻在数控车床上的深孔应用,包括枪钻的加工原理和枪钻的结构以及机床各部件。
这里包括进给系统设计，主轴箱的设计，授油器的设计，工作台的设计。
这说明：枪钻具有加工精度高，加工时间短，钻头寿命高，排屑好的特点，尤其应用在数控车床上，相对应用专用的枪钻设备来说，所需的工装夹具少，备件少，成本低。
本课题还介绍了D F系统的工作原理及授油器原理，并将DF系统机理应用于外排屑深孔钻削中，设计出了外排屑小直径深孔钻削系统。
本文从经济性、实用性出发，针对小直径深孔钻削系统进行了较为详细的介绍，对外排屑DF系统的主要装置授油器作了详细的设计说明。
关键词：小直径深孔枪钻；数控车床；主轴箱；授油器；钻削系统The Design of Small Diameter Deep Hole Drilling MachineCNC gunAbstract: Gun drill machine is mainly outside the BTA deep hole drilling technique. Gun drill system consists of center frame ,oriented chip conveyor ,drill pipe couplings and cooling lubricating oil system components. Gun drill system works by:cuting fluid through the drill pipe into the drill hole by the boxes within,cooling and lubicationg to reach the head drill,and drill cutings from the discharge outside the V-groove.The syetem is mainly used for small diameter deep hole C gun drill machine are usually AC motor of main motor,feed motor DC servo motoe selction,headstock frequecy electrical motor selection .Mode of motion is linear control syetem for parallel with the axis of the drilling spindle.Main movetment is a bie of rotation syetem for drilling speed to a reasonable choice and to smooth exchange rate,without stopping the automatic change-speeg,infinitely variable speed selection systen.Feed motion is the main axis of linear motion systems,in oder to guarantee the transmission accuracy and smoothness to minimize friction,use ball screw linear guide drive.Thruogh the gun drill machine tool design,demonstrates the application for hole machining of gun drill, contains machining theory,structure and various parts of machine tools.The design has feeding system ,headstock,oil coolet grant and table.It shows that gun drill has characteristic on high precision ,quic machine ,long life ,good chip break,especially application on NC laths,it takes on less tools and spare parts ,low cost.The main topics on the DF system and the principle of Oil granted，and DF system mechanism for debris from outside escape of chips deep hole drilling，designed the small diameter deep hole drilling system. This article from the economic，practical starting, for small diameter deep hole drilling system a more detailed introduction and outside escape of chips DF system's main oil installations award for a detailed description of the design.Key words:small-diameter deep-holes gun drill;NC laths; headstock; oil coolet grant; drilling system目录1 绪论 (1)1.1本课题的背景及研究目的 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3枪钻机床的特点和设计 (2)1.4枪钻的结构 (4)1.5课题的研究方法 (4)1.6深孔加工的类型及特点 (5)1.6.1 深孔加工的特点 (5)1.6.2 深孔加工中要解决的主要问题 (5)2 深孔加工系统的类型及选择 (7)2.1常用深孔加工系统的简介 (7)2.1.1 枪钻系统 (7)2.1.2 BTA系统 (7)2.1.3 DF系统 (8)2.1.4 喷吸钻系统 (8)2.2DF系统的设计理论 (9)2.2.1 外排屑DF系统 (9)2.2.2 DF系统的抽屑机理 (10)3 数控枪钻机床总体方案设计 (12)3.1总体方案的设计 (12)3.2小直径数控枪钻机床钻削系统的设计 (13)3.2.1 授油器的分类及原理 (13)3.2.2 授油器的结构设计 (15)3.2.3 主轴箱的设计 (16)3.2.4 带传动的设计 (20)4 枪钻机床进给系统设计 (24)4.1进给系统的组成及特点 (24)4.2进给系统的电机选择 (25)4.3滚珠丝杠幅的安装 (25)4.4滚珠丝杠幅的计算 (27)4.5滚珠丝杠幅的防护和润滑 (32)4.6滚珠丝杠在高速数控机床上的应用 (32)4.7联轴器的选择 (33)4.8导轨的选择 (34)结论 (38)参考文献 (39)1绪论1.1本课题的背景及研究目的在机械加工过程中，经常会碰到深孔加工的难题，而深孔钻削在核能，航空航天，石油和天然气等行业有着广泛的应用。
小直径钻头正确使用方法及注意事项
小直径钻头正确使用方法及注意事项00直径小于3.175mm的钻头，通常称为微钻。
要使微钻在使用中发挥高效率，必须考虑一系列因素:如钻头本身的各项要素、加工参数、孔深、安装的完善性及工件的结构等。
要把这些相互影响又对钻削过程十分敏感的因素处理好，需要有科学的创新精神。
尽管目前工具制造商已经在微钻的材料和几何参数方面完成了很多开发，不需要每件事都从头试验，但是要把钻削过程中诸多因素都加以很好控制，仍然不是一项简单的工作。
微钻的长径比显著加大众所周知，钻头的长度和直径之比越大，其弯曲倾向增加。
减小长径比，可以减小挠曲力，从而避免钻头折断和孔径误差加大。
较深的孔要求钻头有较大的长径比。
通常孔深超过3倍直径就是"深孔"，而微钻的孔深一般都要超过这个限度。
如直径为3.175mm的钻头加工孔深31.75mm的孔，长径比达10:1;而直径为0.508mm的钻头加工孔深25.4mm的孔，其长径比达到50:1。
所以，随着钻头直径减小和脆性的增加，挠曲便成为产生很多问题的根源。
而控制钻头的脆性，就要在刀具基体的硬度和韧性之间加以权衡。
一般说来，高速钢钻头容许有一定的挠度并能承受相应的弯曲力，但是，高速钢具有的这种弹性变形能力和较低的硬度，也使其耐磨性降低，从而限制了刀具的寿命。
而硬质合金则具有高刚性和高硬度，所以能使刀具寿命较长、加工精度较高。
M.A.Ford制造公司的钻削生产部经理JoeKueter指出，硬质合金的高耐磨性使其制成微钻后速度达到高速钢的3倍，且寿命也能提高;同时，硬质合金的高刚性有助于正确定位和保持孔的尺寸。
然而，硬质合金也不是万能的，刚性高会使其容易崩裂。
销售工程师PeterJones指出，用M35钴高速钢做微型钻头，可以在硬质合金和普通高速钢(M2、M7)之间取得较好的折衷。
他说:"切削时在孔中产生热，加上刀具的辗压，使切削刃变钝，并划出沟道，最终导致工具损坏。
而较高的含钴量，使M35的抗热性增加，并能较长时间保持刀刃锋利。
钻削加工中出现的切屑如何控制
钻头作为孔加工中较为常见、使用较多的刀具，被广泛应用于机械制造中，特别是对于冷却装置、发电设备的管板和蒸汽发生器等零件孔的加工等，应用面尤为广泛和重要。
不过在钻削加工中，如何对切屑进行控制呢？
钻头的切削是在空间狭窄的孔中进行的，切屑必须经过钻头刃沟排出，因此切屑形状对钻头的切削性能影响很大。
其中，片状屑、管状屑、针状屑、锥形螺旋屑、带状屑、扇形屑、粉状屑等都是比较常见的切屑形状。
在进行钻削加工的过程中，出现切屑形状不适当时，还会产生以下问题：
1、细微切屑阻塞刃沟，影响钻孔精度，降低钻头寿命，甚至使钻头折断，例如粉状屑、扇形屑等等。
2、长切屑缠绕钻头，妨碍作业，引起钻头折损或阻碍切削液进入孔内，例如如螺旋屑、带状屑等。
那么，在进行钻削加工的过程中要如何解决切屑形状不适当的问题呢？主要的方法有以下几种：
1、在进行实际加工的过程中，比较常用的方式是分别或联合采用增大进给量、断续进给、
修磨横刃、装断屑器等方法对断屑进行改善，并提高排屑的效果，并消除因切屑引起的一些加工问题。
2、还可以使用专业的断屑钻头打孔。
例如：在钻头的沟槽中增加设计的断屑刃，将切屑打断成为更容易清除的碎屑。
这样一来，碎屑可以顺畅的沿着沟槽排除，不会发生在沟槽内堵塞的现象，有助于切屑的排出。
因而，新型断屑钻获得了比传统钻头流畅许多的切削效果。
同时，短碎的铁屑使冷却液更容易流至钻尖，进一步改善了加工过程中的散热效果和切削性能。
而且因为新增的断屑刃穿了钻头的整个沟槽，经过多次修磨之后依然能够保持其形状和功能。
除了上述功能可以改善外，值得一提的是，这种设计强化了钻体的刚性，显著地增加了单次修磨前钻孔的数量。
小直径深孔加工切削用量的理论优化
具优劣、 机床等因素外， 选择合理的切 削用量也是 十分重要 的。文章 以加 工小直径深孔 为例 ， 介绍
了一 种切 削用量 的理 论优 化 方法 。
关键 词 ： 直径深孔 ； 削用量 ； 论优 化 小 切 理
中图分 类号 ： Ｇ ０ Ｔ ５１
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：６ １— ４ ６【０ ６）２－ ０ ３— １７ ０ ３ ２ ０ ０ ０ ２ ０ ４
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长期 以来 ， 属 切 削加 工 中 的切 削 用 量 是从 金 有 关切 削手 册 中查 取 或 凭 经验 确定 的 ， 在 实 际 但
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切削速度修正系数。 针对 奥 氏体 不 锈 钢 材 料 ， 查 得 ： ｖＺ 、 可 Ｃ、、 Ｙ
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生产中， 由于使用 的机床、 刀具及工件材料等具体 条件不 同， 有时无法凭借手册或经验确定最合 理 的切 削用 量 ， 通 过 试 验来 获 取 切 削 用 量 又 比较 而