深腔镗孔加工老是震动，工件报废越来越多怎么办？
深孔镗孔加工一直以来都是机械及模具加工中的难题，之前有个同学就碰到了胶管模具上的一个48×215mm 的深孔加工，希望把他趟过的坑写出来，给你们提供一些帮助和借鉴。
一、零件图分析与工艺规划
零件图纸分析
图 1 所示为胶管模具零件，有 4 个直径48×215mm 深的孔需要加工。外形尺寸 420×270×250mm，上下左右各有 4 个凹槽，孔面有台阶，两侧各有斜面为行位配合面。
图1 胶管模具零件
零件尺寸如图 所示，此零件的工艺要求是孔的圆锥度不能超过0.1mm，表面粗糙度值为Ra3.2μm，孔距尺寸公差不能超过0.03mm，垂直度为0.03mm，此模具的产品是玻璃胶管，其壁厚只有 0.8mm，客户要求超过 0.8mm 的厚度不收货，可谓是越薄越好，就是为了节省成本。
当时，对于这么高难度的零件确实心里没底，虽然本单位只负责加工深腔镗孔，其它方面客户都可以配合加工。经多次尝试，研究出一套既简单又合理的加工方案。
工艺规划
零件镗孔前的简单加工顺序
精料回来后，铣床先加工两侧的凹槽位，如图1所示B、E处先粗后精，加工到数。
加工正面的台阶开粗，单边留余量 0.5mm，如图1所示A、F处。
加工底面的台阶开粗，单边留余量 0.5mm，如图1所示C、D处。
然后重新装夹校表，四面分中，中心钻加工定位，分步由直径10mm、直径24mm、直径35mm钻头加工，最后用直径44mm钻头加工钻穿开粗。
完成后至大水磨加工面和底，如图2所示处并磨削到数，保证平行度为0.03mm。
如图 1 所示 B、E 侧面磨削预留 0.3mm 精加工余量。
零件的的装夹及定位基准
工件直接装夹在数控工作台上，4 个模脚分别码紧，校表分中，误差控制在0.03mm以内。
二 、零件数控加工
零件图纸分析
自制镗刀：先自制一把镗刀架如图3所示，材质是837H，先粗车，预留0.5mm余量，热处理后用外圆磨床加工，重点是保证同轴度。镶刀片的小刀架购买标准件 10×10mm，便于更换刀片，保证尺寸。
内装小刀架的倾斜角度是20°，线割加工，稍紧配合。镗刀架钻孔配 M6mm 的内六角螺丝，用内六角螺丝锁紧小刀架。标准小刀架装硬质合金刀片，主偏角30°，后刀面避空角度15°，刀片尖角带R0.3~R0.4mm角，尽量减少接触面，以防震动。
图2 零件尺寸图
加工方案确定
孔加工方案1
采用快走丝线割加工，这种方法是最直接简单，不用开粗，但由于尺寸过深有 215mm，加工时冷却和冲水很难解决，且容易断线，表面粗糙度值达不到要求。
孔加工方案2
采用慢走丝加工，由于孔深也容易断丝，但每个孔的加工费约 1,945 元，总计算模具的线割费用将近7,700元，远远超出客户的成本计算。
孔加工方案3
数控外形铣削加工，用加长刀把装圆刀粒或菱形合金刀粒，深度分层加工，由于接触面积较大，每次进刀和退刀加工时声音非常大且刺耳，加工出来的表面粗糙度值和尺寸精度非常差，中间还不时有倒扣的凹槽，仅粗糙度无法控制，远不达标。
孔加工方案4
数控镗孔加工，采用机型是850B型，一般的机床均可，此机型的 Z 轴高度是 500mm,能满足镗刀架 230和加工件孔深250mm的加工要求，且加工时间每孔总共只需 2h，加工精度高，表面粗糙度值和尺寸精度均符合图纸要求。通过对成本和加工精度和加工难易程度等方面对比，故选择方案4的孔加工方案。
数控镗孔加工过程
装夹找正
工件上机床，码紧4个角的位置，校平工件的平行位置和水平度，如超过 0.03mm 则要重磨工件的上下面，否则很难保证孔的垂直度。校表公差控制在0.02mm以内，4个面分中，以第二台阶面为加工Z轴的0面，尽量有足够的抬刀空间。
装镗刀架
第一次粗加工用表卡测量好镗刀片高于大刀架的尺寸，粗加工预留单面 0.5mm 左右，便于半精加工。镗刀片主偏角 30°，后刀面避空角度 15°，刀尖圆角为R0.3~R0.4mm角，尽量减少接触面，减少受力，以防震动产生倒扣。镗刀尖对刀工件表面为0面。
镗孔程序
指令格式 G76X_Y_Z_R_Q_P_F_;，G76 为精镗孔指令，X/Y/Z孔的坐标位置，P为孔底有暂停，Q表示刀具加工完暂停偏移，抬刀时以防刮伤已加工侧面。
粗加工参数设置
转速S为120转/min，进给F为80mm/min，切削量1.0mm，切削油为冷却液，油的流动性需好，冷却到位。
半精加工参数设置
粗加工完毕，进行卡数和检测，深内孔的尺寸可用内孔测规，通常是会有一定的锥度，转速 S 为 110转/min，进给 F 为 70mm/min，切削量 0.6mm，切削油为冷却液，油的流动性需好，冷却到位来保证精加工的粗糙度。
精加工参数设置
加工每个孔都用新的刀片加工，转速S为100转/min，进60mm/min，用千分卡测量好刀片的位置，锁紧小刀架加工。先试孔加工，因为工件的顶面有个 15mm的台阶，直到尺寸达到图纸要求。
三、程序的编写
说明：粗加工，中加工和精加工只改程序内容的F和S的值之即可。
此套加工方案经过了数次的现场改良，从外形铣削加工方案开始做起，中途要抬刀换多次的刀粒，每个孔的加工时间大约4h，加工出来的粗糙度值让客户非常头疼，导致第二道工序机器省模抛光一个孔需要一天，抛光出来圆孔的圆度还不合格。
图3 镗刀架
用镗孔加工，主要是进给和速度两项参数的设置，进给速度正常计算 Vc=πDN/1,000，经过多次现场加工，不断改良，最终总结出精加工转速 S 为 100 转/min，进给F为60mm/min，虽然结果简单，付出不少，但得出中加工/半精加工和精加工各一次就能完成，每个孔的总共加工时间在2h以内，圆柱度和粗糙度值全部达标，减少了客户的二次加工时间，真正提高了生产效率，获得了客户的好评。
此套最终镗孔加工方案虽然简单，但过程着实不容易，缺少任何一个细节加工出来的效果可能都不一样，深孔镗孔最担心的就是怕在加工过程中出现震动，受力过大导致倒扣，工件都将报废。因此在刀片选择、注意事项等加工参数的设置这几个方面，希望能起到一些借鉴和预防的作用。
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