高精度深孔的钻削加工
BTA深孔钻结构及加工原理要点
BTA深孔钻的结构特点及加工原理要点bta深孔钻是内排屑深孔钻的一种典型结构，它是在单刃内排屑深孔钻的基础上改进而成，其切削刃呈双面错齿状，切屑从双面切下，并经双面排屑孔进入钻杆排出孔外。
bta深孔钻切削力分布均匀，分屑、断屑性能好，钻削平稳可靠，钻削出的深孔直线性好。
1、BTA深孔钻的结构特点BTA深孔钻具有以下结构特点：（1）刀体上分布有外刃刀片、中刃刀片、内刃刀片、导向块和双面排屑孔，并通过刀体上的浅牙多头矩形螺纹与空心钻杆联接。
（2）钻芯部分由内刀刃代替了麻花钻的横刃，从而克服了麻花钻横刃较长、轴向阻力较大的缺点；由于钻芯相对于钻孔轴心线偏移了一段距离，加工时钻芯处刀刃低于中心处刀刃，因此会形成一个导向芯柱，使钻头具有较好的导向性，钻孔时不易偏斜，该导向芯柱增长到一定长度后会自行折断并随切屑一起排出。
（3）主刀刃采用非对称的分段、交错排列形式，可保证分屑可靠，并避免用整体硬质合金刀片磨削卷屑槽、分屑槽时易产生裂纹的情况。
（4）刀片材料可采用几种不同牌号的硬质合金，以适应各部分结构对耐磨性和强度的不同要求，如钻芯部分切削速度低、切削力大，在切屑挤压作用下易发生崩刃，可选用韧性较好的硬质合金刀片；钻头外缘部分则可选用耐磨性较好的硬质合金刀片。
2、BTA深孔钻的加工原理BTA深孔钻在普通车床上的工作情况：被加工工件由车床大拖板上的v形铁定位并用螺栓压板夹紧。
钻孔加工时，钻杆由主轴内的专用夹头夹紧并在主轴带动下旋转，工件则由大拖板带动作进给运动。
机床工作台上安装了进液器，并通过o形密封圈与工件左端面密封连接。
加压切削液由进液器的进液口注入，经过钻杆外径与孔壁间的缝隙流入切削区，对进行冷却，切屑随同切削液一起由钻杆内孔通过专用夹头的出液口从排液箱排出。
切削液可采用浓度5%的乳化液；切削用量可选用：v=60～90m/min，s=0.035～0.23mm/r。
由于钻杆细长，容易变形，因此在机床导轨上安装了活动中心支承，可对钻杆的任意位置进行支承。
深孔钻枪钻钻头刃磨技术教程
很多做深孔加工的同行会遇到这样一个问题，深孔钻钻头刃磨角度多少合适，其实这与加工的工件是分不开关系的。
不同的工件，其要求肯定不一样，如何才能磨出合适的刃磨角度。
一.深孔钻枪钻刀头刃磨技术概述1、刃口要与砂轮面摆平。
磨钻头前，先要将钻头的主切削刃与砂轮面放置在一个水平面上，也就是说，保证刃口接触砂轮面时，整个刃都要磨到。
这是钻头与砂轮相对位置的第一步，位置摆好再慢慢往砂轮面上靠。
2、深孔钻钻头轴线要与砂轮面斜出60°的角度。
这个角度就是钻头的锋角，此时的角度不对，将直接影响钻头顶角的大小及主切削刃的形状和横刃斜角。
这里是指钻头轴心线与砂轮表面之间的位置关系，取60°就行，这个角度一般比较能看得准。
这里要注意钻头刃磨前相对的水平位置和角度位置，二者要统筹兼顾，不要为了摆平刃口而忽略了摆好度角，或为了摆好角度而忽略了摆平刃口。
3、由深孔钻钻头刃口往后磨后面。
刃口接触砂轮后，要从主切削刃往后面磨，也就是从钻头的刃口先开始接触砂轮，而后沿着整个后刀面缓慢往下磨。
深孔加工钻头切入时可轻轻接触砂轮，先进行较少量的刃磨，并注意观察火花的均匀性，及时调整手上压力大小，还要注意钻头的冷却，不能让其磨过火，造成刃口变色，而至刃口退火。
发现刃口温度高时，要及时将钻头冷却。
4、深孔钻钻头的刃口要上下摆动，钻头尾部不能起翘。
这是一个标准的钻头磨削动作，主切削刃在砂轮上要上下摆动，也就是握钻头前部的手要均匀地将钻头在砂轮面上上下摆动。
而握柄部的手却不能摆动，还要防止后柄往上翘，即钻头的尾部不能高翘于砂轮水平中心线以上，否则会使刃口磨钝，无法切削。
这是最关键的一步，钻头磨得好与坏，与此有很大的关系。
深孔钻钻头刃磨角度在磨得差不多时，要从刃口开始，往后角再轻轻蹭一下，让刃后面更光洁一些。
5、保证深孔钻钻头刃尖对轴线，两边对称慢慢修。
一边刃口磨好后，再磨另一边刃口，深孔加工必须保证刃口在钻头轴线的中间，两边刃口要对称。
深孔加工
（目录）一、深孔加工的概况二、深孔加工的概念三、深孔加工的方式及选择四、蒸发器管板加工的装夹五、正确理解工艺规范操作六、深孔钻在加工过程中容易发生的问题七、努力学习成为合格的核电设备制造员工（草稿）一、深孔加工的概况深孔加工技术是机械加工发展的产物，它是集麻花钻、绞刀等多类加工刀具与一身的新型切削工具，适用范围很广，真正运用到大型管板类群孔加工，是随着发电设备制造规模和能力不断提高，才逐渐进入人们的视线，特别是核能发电的方式，已经成为现阶段电能产出的主导形式，作为加工核电设备关键部件蒸发器管板的深孔加工，就更加受到人们的关注。
成为核电设备制造过程中必不可少的关键加工工序。
二、深孔加工的概念孔加工一般分为浅加工与深加工两类，当然也包括介于两者之间的中深孔加工。
按照现在行业内普遍认同的观点，深度与直径之比（D/L）等于或大于三十的孔加工，称之为深孔加工。
但是，深度与直径的比差越大，深孔加工的难度也就越大，铁屑排出和冷却液流量的选择等一系列问题也会随之产生。
三、深孔加工的方式及选择了解深孔加工的种类，并掌握合理选择的要领。
是每一个参与深孔加工人员所必备的。
目前，深孔加工的形式有很多种，有外排屑钻（枪钻）、内排屑钻、深孔麻花钻、套料钻等等。
我们现在着重讨论的是外排屑钻和内排屑钻。
1、枪钻是外排屑钻最典型的代表。
相对其他深孔加工方式来讲，它是一种比较古典的加工形式。
（1）枪钻的特点枪钻的特点是一次加工就具备良好的精度和表面粗糙度低。
枪钻比较适合小直径孔的加工，通常情况下，直径小于10mm的孔，用枪钻加工是比较妥当。
最有利的是，它可使铁屑顺利排出。
（2）枪钻的构成枪钻是由枪头、钻杆和钻柄构成。
枪头常用的是硬质合金材料，钻杆是由高强度的合金管经压制而成，钻柄是将钻头和机床连接起来的部分。
枪钻有两条主切削刃和一条副切削刃，靠近钻心的叫内刃，另一条称之为外刃，其交点称之为钻尖。
（３）枪钻的几何参数钻尖几何参数的选择。
浅谈深孔加工技术
技术与应用A PPLICATION157ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2014 11摘 要：本文探讨了深孔加工的特点、关键技术、加工类型、刀具及结构等问题。
关键词：深孔加工 加工特点 关键技术 加工方法浅谈深孔加工技术文/杨营营所谓深孔，是指孔深与孔径之比大于5的孔。
深孔又分为一般深孔（L /d >5～20）、中等深孔（L /d >20～30）、超深孔（L /d >30～100）三类。
不同类型的深孔，其加工方法也不相同。
一、深孔加工的特点和关键技术1.深孔件加工的特点一是深孔加工时，孔轴线容易歪斜，钻削中钻头容易引偏。
二是刀杆受内孔限制，一般细而长，刚性差，强度低，车削时容易产生振动和“让刀”现象，使零件易产生波纹、锥度等缺陷。
三是钻孔或扩孔时切屑不易排出，冷却润滑液输入困难。
四是加工时难以观察孔的加工情况，加工质量不易控制。
2.深孔加工的关键技术深孔加工的关键技术是深孔刀具几何形状的确定和切削时的冷却、排屑问题。
在加工中可采用以下措施来保证加工质量：一是粗精加工分阶段进行，二是合理选择加工刀具，三是采用导向和辅助支承，四是配置冷却液输入装置。
二、深孔加工类型一是按其所用刀具分类，可分为实心钻孔法、镗孔法、套料钻孔法。
二是按运动形式分类，可分为工件旋转，刀具做进给运动；工件不动，刀具旋转又做进给运动；工件旋转，刀具也做反向旋转又做进给运动；工件做旋转运动与进给运动，刀具不动，这种形式采用不多。
三是按排屑方法分类，可分为外排屑、内排屑。
三、深孔加工刀具及其结构1.扁钻该刀具结构简单，容易制造，在钻削加工时冷却液由钻杆内部注入孔中，切屑从零件孔内排出，适用于精度和表面粗糙度要求不高的较短深孔。
图1 简易扁钻1-钻头 2-钻杆 3、4-紧固螺钉2.单刃外排屑小深孔钻该深孔钻由切削部分和钻杆焊接而成，切削部分用W 18Cr 4V 制造或硬质合金刀头镶制；钻杆为35#～45#钢无缝钢管，上压120°V 形槽用以排屑，中空可通过切削液，从自切削部分腰圆孔处进入切屑区域。
钻削
刀具
从实体材料中加工出孔的刀具，如麻花 钻、扁钻、中心钻和深孔钻等； 对工件上的已有的孔进行再加工，如扩 孔钻、锪钻（即埋头钻，一种用以锪锥形 埋头孔的钻）、铰刀及镗刀等。
三、钻削方法
钻孔：利用钻头在实体材料上加工出孔的加 工方法。
扩孔：利用扩孔钻头对已有孔径进行扩大的 切削加工方法。
铰孔：利用铰刀对已有孔的孔壁进行微量切 削加工的方法。
§5 钻 削
利用孔加工刀具在钻床上进 行各种类型的孔加工的切削 方法。
钻削运动
可进行粗加工、半精加工和精加工。
主运动：刀具的旋转运动； 进给运动：刀具或工件的平动。
一、钻削特点与加工范围
特点：钻削加工属于定尺寸切削加工， 孔径尺寸受到刀具直径的限制。
加工范围：主要用于钻孔、扩孔和铰 孔，也可以用来攻螺纹、锪沉头孔及 锪凸台端面。（图6-19）
2）可机械铰孔可手工铰孔； 3）只对孔壁进行精加工，不能校正孔的空间
位置。
钻孔
扩孔
铰孔
钻
削
加
工
攻螺纹
锪端面
锪沉头孔
图6-19 钻削加工
二、钻 床与刀具
钻床分为摇臂钻床、台式钻床、立 式钻床、深孔钻床、中心孔钻床等。
钻床通常用于加工尺寸较小，精度 要求不高的孔。
立式钻床
主轴变速箱
电动机
特点：主轴轴线位置固 进给变速箱
立柱
定，需调整工件位置， 主轴 使被加工孔中心线对准
钻头切削部分组成-“两主两副一横”
存在的问题
由于钻孔使钻头的工作部分大都处于易加工 表面的包围中，从而带来一系列的问题，使 得钻孔比车削外圆复杂得多。
因此，加工过程中要充分考虑并妥善解决钻 头刚度、强度、热硬性及排屑、导向、冷却 润滑等问题。
TBT枪钻的使用
TBT枪钻刃部直径范围从0.8mm到50mm（工差直径可以精确到 0.001mm），枪钻总长可达6000mm。
加工前需要先了解被加工工件的材质，所用机床及具体加工要求，我们可 以对您的刀具进行改进和优化，根据实际情况建议您采用不同的枪钻，如 标准枪钻、扩孔钻、阶梯钻、成型钻、涂层/非涂层枪钻、PCD刀片镶入 式枪钻等。
不同于枪钻专机，加工中心很少采用 钻套进行导向。因此，要在加工中心 上使用枪钻，首先要在被加工工件上 预钻一个导向孔。
为了能达到较好的加工效果，导向孔 必须满足孔径公差，孔深等方面的要 求。我们建议您从TBT的产品中选出适 合您的产品，如单刃枪钻、阶梯钻或 整体硬质合金枪钻等。
第1步 | 引导孔 工件
进给
Ø 18,00 - 24,99 mm
0,080 - 0,110 0,080 - 0,110 0,080 - 0,110 0,080 - 0,110 0,080 - 0,110 0,080 - 0,100 0,080 - 0,110 0,080 - 0,100
0,080 - 0,100
0,080 - 0,110 0,100 - 0,130 0,100 - 0,130 0,090 - 0,120 0,060 - 0,100
zertifiziertes
ISO 9001
Qualitätsmanagement
ERTIFIZIER
ERTIFIZIER
zertifiziertes
VDA 6.4
Qualitätsmanagement
ERTIFIZIER
ERTIFIZIERT
zertifiziertes
ISO 14001
深孔加工
目录目录 (I)摘要................................................................................................................................................. I II ABSTRACT .................................................................................................................................... I V 第一章绪论. (1)1.1引言 (1)1.2深孔加工技术国内外现状 (1)1.2.1国外深孔加工技术发展现状 (1)1.2.2国内深孔加工技术发展现状 (3)1.3 深孔加工的特点 (4)1.4课题研究的背景、意义以及发展趋势 (5)1.5 课题的研究内容 (6)第二章深孔加工方法及问题分析 (7)2.1 深孔加工方法 (7)2.1.1 扁钻 (7)2.1.2 枪钻 (8)2.1.3 BTA深孔加工系统 (9)2.1.4 双管喷吸钻系统 (10)2.1.5 DF(Double Feeder system)系统 (11)2.1.6 单管内排屑深孔喷吸加工技术(SIED技术) (12)2.1.7 深孔扩钻(Counterboring)技术 (12)2.2 常用深孔加工方法对比分析 (13)2.3 深孔加工注意事项与问题分析 (14)2.3.1加工时应注意的问题 (14)2.3.2深孔钻常见问题及产生原因 (14)2.4深孔加工系统的选用 (15)2.5本章小结 (15)第三章深孔钻削的力学特性分析 (15)3.1深孔钻削刀具的力学模型 (16)3.1.1 BTA内排屑深孔钻的力学模型 (16)3.2深孔钻削各切削力的求解 (18)3.2.1钻削力的测量 (18)3. 2. 2钻削力分量求解 (19)3. 3导向块位置角的分布分析 (20)3.4 本章小结 (22)4.1 深孔钻削加工的动态钻削力 (22)4.2机床振动理论 (23)4.2.1金属切削过程的自激振动 (24)4.2.2强迫再生颤振 (31)4.2.3提高机床切削稳定性的基本途径 (33)4.3深孔钻削过程中的振动分析 (34)4.3.1深孔钻削加工过程的动力学模型 (34)4.3.2瞬时动态钻削力的计算 (36)4.3.3深孔钻削加工过程的振动分析 (37)4.4 本章小结 (38)第五章深孔钻削仿真分析 (38)5.1 深孔钻削加工仿真分析 (39)5.2本章小结 (47)第六章结论 (47)参考文献 (49)致谢 (52)摘要随着科学技术的进步，产品的更新换代周期越来越短，新型的高硬度、高强度、高精度零件不断涌现，无论是对深孔加工的效率、加工的质量，还是加工成本都提出了更高的要求。
深孔枪钻资料
用户：郑州煤矿机械集团有限责任公司机型：ZK2130DB/2500使用情况：投入生产已3年多，机床状况优良一：加工零件分析1.工件外径￠50～￠270mm2.工件长度1500～2800mm3.加工孔径Φ16～Φ28（加工深度2500mm）4.偏斜度 1/1000 （长径比100倍以内）5.工件材料27SiMn6工件硬度HB240-2807 .孔位置：同心孔二：加工方法及加工形式：本机床为工件、刀具双旋转的内排屑深孔钻床，适合轴类回转体零件中心深孔的钻削加工。
三：加工效率：每分钟钻孔深度不小于100mm 。
我公司为郑州煤矿机械集团生产的DB系列内排屑深孔钻床，最大钻深2500mm机床布局：该机床卧式布局，结构紧凑，操作简便。
零件装夹部位外主机其余部分采用全防护，因工件均为圆棒材，长度又较长，机床主机分为工件夹持与钻杆主轴导向、刀具进给左右两体。
左右两体的端面用螺钉和定位销联接。
液压滤屑系统与机床主机平行放置。
整体结构紧凑，占地面积小，操作较为方便。
外形整洁美观，并且有效的保证了机床切削液无渗漏。
工件装夹及定位：工件一端采用液压卡盘夹持，另一端用液压中心架支撑。
工件右端面与授油器前端的导向套端面相贴合，起到密封及导向的作用。
电机、减速机带动实现工件定速旋转。
工件长短变更时，工件主轴箱可沿床身导轨前后调整位置。
液压卡盘、液压中心架的夹紧配置两脚踩开关，操作简便。
在工件主轴箱和导向排屑器之间设计有工件辅助支撑，其高度可调，装夹起辅助支撑的作用。
工件装夹流程：先放置在辅助支撑上，左端推入卡盘夹持面内，预夹紧。
右端用中心架夹持，此时，工件离开辅助支撑。
然后液压驱动导向排屑器拖板，使导向套端面顶紧在工件前端面上，完成工件装夹。
工件主轴箱可以手动前后移动，以适应深孔加工零件长短的变化。
移动到位后，应可靠锁紧才可工作。
工件主轴采用电机、减速机带动实现工件定速旋转钻杆主轴旋转采用变频电机驱动，可无级调速，满足不同钻孔直径的需要。