深孔加工中常见的10个问题

在深孔加工过程中，经常会出现尺寸精度、表面质量和刀具寿命等问题。如何减少甚至避免这些问题是我们迫切需要解决的问题。以下是深孔加工中常见的10个问题及其解决方法。

01光圈增大，误差大。

1)原因

铰刀外径设计值过大或铰削的刃口有毛刺；切割速度太高；进给不当或加工余量过大；铰刀主偏角过大；铰刀弯曲；切屑瘤附着在铰链切缘上；磨削时，铰链刃口摆动误差超差；切削液选择不当；铰刀安装时，锥柄表面油污未清理干净或锥面擦伤；锥柄的扁尾偏移到机床主轴后，锥柄与锥度干涉；主轴弯曲或主轴轴承过松或损坏；扩孔器浮动不灵活；手工铰孔时与工件轴线不同，双手受力不均，使铰刀左右摇摆。

2)解决方案

根据具体情况适当减小扩孔器外径；降低切割速度；适当调整进给速度或减少加工余量；适当减小主偏角；拉直或丢弃弯曲和不能使用的扩孔器；用油石仔细修整，直至合格；将摆差控制在允许范围内；选择冷却性能好的切削液；安装铰刀前，必须将铰刀锥柄内部和机床主轴锥孔内的油污擦拭干净，并用油石将锥面上的凸起打磨光滑；磨铰刀平尾；或者调整和更换主轴轴承；重新调整浮动卡盘，调整同轴度；注意正确操作。

02光圈缩小

1)原因

铰刀外径设计值太小；切割速度太低；喂食过量；铰刀主偏角太小；切削液选择不当；磨削时铰刀磨损部分不被磨掉，弹性恢复减小孔径；铰制钢件时，余量过大或铰刀不锋利，容易导致弹性回复，使孔径减小，使内孔不圆，孔径不合格。

2)解决方案

改变铰刀的外径；适当提高切割速度；适当降低进料速度；适当增加主偏角；选择润滑性能好的油性切削液；定期更换铰刀，正确刃磨铰刀的切削部分；设计铰刀尺寸时，应考虑上述因素，或根据实际情况取值；试切，取适当余量，磨快铰刀。

03铰链内孔不是圆的。

1)原因

铰刀过长，刚性不足，铰削时有振动；铰刀主偏角太小；窄铰链切削刃；部分铰孔余量；内孔表面有缺口和十字孔；表面有砂眼和气孔；主轴松动，没有导套，或铰刀与导套配合间隙过大，薄壁工件夹紧过紧，使工件卸下后变形。

2)解决方案

如果刚性不足，可以使用不等螺距的铰刀，铰刀安装时应采用刚性连接，以增加主偏角；选择合格的铰刀控制预加工工序的孔位公差；采用不等节距铰刀和更长更精密的导向套；选择合格的毛坯；用等螺距铰刀铰更精密的孔时，应调整机床主轴的间隙。导向套的配合间隙应较大，或采用合适的夹紧方式以减小夹紧力。

04孔的内表面有明显的棱面。

1)原因

铰孔余量过大；铰刀切削部分的后角过大；铰链切割边缘太宽；工件表面有气孔、砂眼，主轴摆差过大。

2)解决方案

减少铰孔余量；减小切削部分的后角；磨刀带的宽度；选择合格的空白；调整机床主轴。

05内孔表面粗糙度值高。

1)原因

切割速度太高；切削液选择不当；铰刀主偏角过大，铰刀刃口不在同一圆上；铰孔余量过大；铰孔余量不均匀或太小，局部表面未铰孔；铰刀切削部分偏差超差，刃口不锋利，表面粗糙；铰链切割边缘太宽；扩孔过程中排屑不良；扩孔器过度磨损；铰刀被碰伤，刃口留下毛刺或破边；切削刃处有一个切屑块；因为材质的原因，不适合零前角或负前角铰刀。

2)解决方案

降低切割速度；根据加工材料选择切削液；适当减小主偏角，正确刃磨铰链刃口；适当减少铰孔余量；扩孔前提高井底位置的精度和质量或增加扩孔余量；选择合格的扩孔器；磨刀带的宽度；根据具体情况，减少铰刀齿数，加大容屑槽的空间或采用带刀片倾角的铰刀，使排屑顺畅；定期更换铰刀，刃磨时磨掉磨削区；在磨刀、使用和运输铰刀时，应采取保护措施，避免碰撞；对于损坏的铰刀，用超细油石修复损坏的铰刀，或更换铰刀；用油石修整合格，使用前角5-10°的铰刀。

06铰刀使用寿命低。

1)原因

铰刀材料不合适；磨刀时铰刀烧伤；切削液选择不当，切削液不能顺畅流动，磨削后切削处和铰链切削的表面粗糙度值过高。

2)解决方案

根据加工材料，可以选择铰刀材料，如硬质合金铰刀或涂层铰刀。严格控制磨刀的切削量，避免烫伤；根据加工材料正确选择切削液；始终清除切屑槽中的切屑，使用足够压力的切削液，通过精磨或磨削达到要求。

07铰孔的位置精度超差。

1)原因

导套磨损；导向套底端离工件太远；导套长度短，精度差，主轴轴承松动。

2)解决方案

定期更换导套；加长导向套，提高导向套与铰刀间隙的配合精度；及时维护机床，调整主轴轴承间隙。

08铰刀齿崩刃

1)原因

铰孔余量过大；材料硬度太高；切削刃摆差过大，切削载荷不均匀；铰刀主偏角过小，增加了切削宽度；铰深孔或盲孔时，切屑过多，清理不及时，刃磨时刀齿开裂。

2)解决方案

修改预处理的孔径尺寸；降低材料硬度或改用负前角铰刀或硬质合金铰刀；将摆差控制在合格范围内；增加主偏转角；注意及时清除切屑或使用带刀片的斜铰刀；注意磨刀质量。

铰刀柄断了。

1)原因

铰孔余量过大；铰锥孔时，粗、精铰余量的分配和切削参数的选择不恰当；铰刀齿具有小的容屑空间，并且切屑被堵塞。

2)解决方案

修改预处理的孔径尺寸；修改余量分配，合理选择切削参数；减少铰刀齿数，增加容屑空间或从铰刀齿间隙中磨出一个齿。

10铰孔后的孔中心线不直。

1)原因

扩孔前钻孔的偏差，特别是孔径较小时，由于铰刀刚性差，无法矫正原来的曲率；铰刀主偏角过大；导向不好，扩孔时扩孔钻容易偏离方向；部分切削锥度过大；铰刀在间歇孔中间的间隙处移动；用手铰孔时，一个方向用力过大，迫使铰刀向一端偏斜，破坏了铰孔的垂直度。

2)解决方案

为铰孔或镗孔工艺增加校正孔；减小主偏角；调整合适的扩孔器；可更换导向部分或加长切削部分的铰刀；注意正确操作。