深究深孔加工:从技术到应用
深孔加工是一种高精度、高难度的加工技术,广泛应用于航空、汽车、船舶、模具制造和医疗器械等领域。本文将从定义、分类、加工方式、加工设备、应用领域等方面深入介绍深孔加工。
一、定义
深孔加工是指在一定深度之内,通过特定的加工技术和工具,加工出直径小于或等于30mm的长、细高精度孔的加工技术。其深度与直径之比一般要达到10倍以上,也可称为长径比大于10的孔。
二、分类
按加工方式不同,深孔加工可分为:钻孔加工、镗孔加工、铰孔加工、拉刀加工、喷水切削加工、光束加工等。
按加工设备不同,深孔加工可分为:通用钻床、深孔钻、数控铣床、车床、镗床、加工中心等。
三、加工方式
1. 钻孔加工
钻孔加工是最常见的一种深孔加工方式,主要分为中心钻和钻孔两种方式。中心钻是钻孔前必要的预处理,即用中心钻在孔的“中心”钻出较小的孔。钻孔主要选用长钻或小直径的钻头,常用的有单刃钻、双刃钻、三刃钻、四刃钻等。
2. 镗孔加工
镗孔加工是一种内径加工方式,使用镗头进行切割。与钻孔加工相比,因为切削刃数多,每刃对应的负荷小,因此镗孔加工的加工效率高,加工质量好。此外,镗孔加工可控制圆度误差、粗糙度及孔壁垂直度等加工质量指标。
3. 铰孔加工
铰孔加工是利用铰刀切削工件表面,形成中心孔,然后用铰孔刀沿中心孔成形加工成长、细、斜的孔的一种加工方法。铰孔加工的特点在于钻孔前期需要铰刀铰出一个跟预定精度相符的中心孔。
4. 拉刀加工
拉刀加工是指在钻床或铣床上,用拉刀进行加工。拉刀加工可加工粗糙度要求低的深孔和外延孔等非标准形状孔。
5. 喷水切削加工
喷水切削加工(AWJC)是一种高压水射流加工方式,利用高压水流来切割金属等硬质材料。喷水切削加工是一种热影响小、工件变形小、精度高的深孔加工方式,但加工速度较慢。
6. 光束加工
光束加工分为激光加工和电子束加工两种。激光切割具有切割精度高、切割速度快、无需压力、自动起钻、自动制孔等优点;电子束加工具有加工精度高、加工表面质量好、操作简单等优点。
四、加工设备
深孔钻床是深孔加工最常用的加工设备,根据加工需求不同,深孔钻床可分为微动钻床、精密钻床、普通钻床、重型钻床和数控深孔钻床。数控深孔钻床具有操作简便、生产效率高、加工精度高等优点,并且可进行自动化生产。
五、应用领域
深孔加工广泛应用于航空、汽车、船舶、模具制造和医疗器械等领域。其中,航空航天工业中,深孔加工用于火箭发动机,部分艇船的电机、其他舵机的转轴或定子孔等的加工;汽车制造中,深孔加工主要应用于发动机罩、变速器支架、转向机、缸盖等部件的加工,以及高精度燃油喷射器、气门导管等零部件的生产;模具制造中,深孔加工主要用于金属模具、塑料模具的加工;医疗器械领域,深孔加工主要应用于病人手术用的骨锁钉、石膏钉、骨外形成器等不同类型的医疗器械。
六、结语
深孔加工作为一种高难度、高精度的加工技术,为工业领域提供了广阔的发展空间。随着工业技术的不断发展,深孔加工技术也必将不断进步,更为广泛地应用于工艺加工领域。