在機械加工中，孔加工約占其加工總量的1/3。孔加工是半封閉式切削，因此，排屑、熱量傳散、切削液澆注都較困難，而且加工難度較大。隨著科學技術(shù)的進步，在機械產(chǎn)品零件中，對孔的精度和表面粗糙度要求日益提高，而精密孔的加工常常成為生產(chǎn)關(guān)鍵，亟待解決。
孔加工技術(shù)除應(yīng)研究加工時所采用的機床設(shè)備和刀具（所謂硬件）外，還要研究如何有效地使用好這些裝備的應(yīng)用技術(shù)（所謂軟件）。
孔的定義與分類
什么是孔？根據(jù)國家標準GB1800—1979的規(guī)定：孔主要指圓柱形的內(nèi)表面。由此可知，廣義的孔泛指包容面?？淄ǔ？砂慈缦路椒ǚ诸悾?BR>（1）按形狀來分。有圓柱孔、圓錐孔、鼓形孔、多邊形孔、花鍵孔和其它異形孔以及特形孔（如彎曲孔）等。其中，以圓柱孔使用最為廣泛。
（2）按形態(tài)來分。有通孔及盲孔（不通孔）；深孔（指孔的深度L與孔徑D之比超過5的孔，L/D簡稱深徑比或長徑比；L/D=5～20屬一般深孔，L/D﹥20～30屬中等深孔，L/D﹥30～100稱為特殊深孔）及淺孔。
（3）按孔徑的大小來分。有大孔（D﹥100mm）、普通孔(D=10～100mm)、小孔(D=1～10mm)和微孔(D<1mm的孔)。
（4）按加工機理來分。有機械加工、特種加工、機電復合加工等。盡管特種加工方法較多，但目前由于設(shè)備比較昂貴和加工效率不高等原因，所以無論是現(xiàn)在還是可預(yù)見的未來，傳統(tǒng)的機械加工仍將是孔加工的主要手段。
（5）按加工精度分。有粗孔（如鉆孔和粗鏜后的孔）、半精孔（如擴孔、粗鉸、半精鏜的孔）和精密孔（如精鉸、精拉、精磨、珩磨、研磨后的孔）等。精密孔通常是指公差等級在IT7～IT6級以上，表面粗糙度Ra﹤0.8～0.4m的孔，它的幾何形狀精度（如圓度、圓柱度、軸線直線度等）一般規(guī)定在其尺寸公差帶的1/2～1/3范圍內(nèi)。
隨著航空航天、汽車、高速列車、風電、電子、家電、能源、模具、液壓、機床及精密機械等裝備制造業(yè)的迅速發(fā)展和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，精密孔的應(yīng)用日益增多。例如液壓系統(tǒng)中廣泛使用的各種閥孔、高壓油缸筒都是一些典型的精密孔。孔加工由于其自身的特點，加工難度較大，而精密孔加工的難度更大。
孔加工的特點
孔加工是一種比較復雜的工藝過程，加工時必須妥善解決排屑、冷卻潤滑和導向等問題。孔加工的主要特點是：
（1）由于受被加工工件孔徑尺寸、長度和形狀的制約，故切削刀具相應(yīng)較細長，剛性差，并且大多呈懸臂裝夾的方式，加工容易引起刀具的偏斜和震動。
（2）切屑排除比較困難。要改善容屑與排屑條件，勢必要增大容屑槽，但這樣將會使刀具的強度和剛度降低。
（3）切削液難以引入到切削區(qū)，切屑、刀具與工件孔壁之間的摩擦很大，切削溫度很高，尤其是在加工深孔時。所以，切削液在孔加工中具有特殊的重要作用。切削液的合理選擇和正確使用，對孔的加工質(zhì)量、刀具壽命和切削效率等有極大的影響。
孔加工常用的切削液供液方法有澆注法和高壓內(nèi)冷卻法兩種。前者最為簡單，但供液效果差，且切削液消耗量大。內(nèi)冷卻法多用于油孔鉆、深孔鉆、噴吸鉆、套料刀和單刃鏜鉸刀等孔加工刀具上，需在刀具上作出高壓內(nèi)冷卻的供液（油）通道孔，油氣混合物通過此通道被輸送到切削區(qū)，此法消耗的切削液用量少，但刀具結(jié)構(gòu)較復雜。目前，隨著刀具制造技術(shù)的進步，國內(nèi)外各刀具公司已推出了各種帶高壓內(nèi)冷卻供液（油）通道孔刀具的新品，為采用內(nèi)冷卻法創(chuàng)造了條件。例如，ISCAR公司推出的包括DR、DZ和DS系列的機夾硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片淺孔鉆，德國MAPAL公司的涂層硬質(zhì)合金單刃鉸刀（切削速度高達150～400m/min），日本三菱公司的硬質(zhì)合金小鉆頭等，它們都有提供通向射流應(yīng)用區(qū)域的高壓切削液通道孔，并且規(guī)格越來越小。據(jù)報道，國外一家公司生產(chǎn)的硬質(zhì)合金小鉆頭，其直徑可小到3～4.5mm，油孔直徑為0.4～0.6mm。
現(xiàn)在的研究表明，切削液采用近乎干式切削的“汽束”噴霧冷卻法最為有效，而且切削液消耗少，加工成本低?！捌眹婌F冷卻是以一定壓力（0.3～1MPa）的空氣使切削液霧化，并以很高的速度噴向切削區(qū)域，使在該區(qū)域高溫下呈霧化狀的切削液滴很快汽化。由于液體在汽化時會吸收大量熱量，因而可使切削區(qū)域內(nèi)的溫度大幅度下降，同時切削液還能帶走切削區(qū)域和空間的熱量和粉末，改善作業(yè)環(huán)境。實踐證明，在使用等量切削液情況下，“汽束”噴霧冷卻在相同時間內(nèi)所吸收的熱量是澆注法的1000倍。所以，它不但可提高刀具使用壽命，而且可使切削液的消耗大大減少。據(jù)德國格林（Guhring）公司試驗證實，在汽車生產(chǎn)線上采用“汽束”噴霧冷卻，每班只需耗用半杯油，并且可用廉價的工廠再生油?！捌眹婌F冷卻既適用于自動生產(chǎn)線上，也適用于一般的金屬切削加工中。
（4）加工時不能直接觀察刀具的切削情況，尤其在加工微孔和深孔時。所以，自動監(jiān)測控制較其它加工方式更為重要。
（5）孔的尺寸精度、幾何形狀精度、相互位置精度和表面粗糙度常因孔加工的特殊性而難于控制，但是一旦試驗成功，較其它加工方式反而能更有規(guī)律性地保持。
孔加工技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展動向
當前中國機械工廠中的孔加工，仍普遍采用通用機床加專用工藝裝備的生產(chǎn)模式。即仍采用一人、一機、一刀或一套鏜模的方式來完成一道工序，而使用的機床設(shè)備又存在著嚴重的四多四少現(xiàn)象，即：低檔的多，中高檔高柔性的數(shù)控機床(NC)和加工中心(MC)少；低精度的多，高精度的少；手動的多，自動化的少；單工序的多，復合加工的機床少。所以，中國孔加工的工藝水平和工效低，加工精度差，并且缺乏柔性結(jié)構(gòu)。近十幾年來，隨著中國工廠技術(shù)改造的深入和引進先進技術(shù)，以及數(shù)控機床和加工中心等高效設(shè)備應(yīng)用的增多，在少數(shù)大型國有企業(yè)中，一些精密機床的加工精度已達到或接近國外先進水平，但從全面來看，工藝水平仍然較低。與先進工業(yè)發(fā)達國家相比，中國現(xiàn)有的孔加工精度與表面粗糙度要相差1～2級，孔系的相互位置精度相差2～3倍。
隨著新材料、新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，擺在我們面前的任務(wù)是要解決硬、脆、韌、黏等難加工材料的加工，解決精密孔、深孔、大孔、小孔、微孔和重型零件的孔加工。所以，今后孔加工技術(shù)應(yīng)向著可靠性、長壽命和高效率方向去發(fā)展。因而，首先要將新一代高性能、高效率、長壽命的刀具材料（如細晶粒硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、粉末冶金高速鋼、陶瓷、聚晶金剛石PCD、聚晶立方氮化硼PCBN等）設(shè)法用于各類孔加工刀具上。例如，日本不二越公司開發(fā)的AQUA麻花鉆，用細晶粒硬質(zhì)合金制造，并涂覆耐熱、耐摩擦的潤滑涂層，在高速濕式加工結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼（SCM）時，切削速度200m/min，進給速度為1600mm/min，加工效率提高2.5倍，刀具壽命提高2倍；干式鉆孔時，切削速度150m/min，進給速度1200mm/min。日本黛杰開發(fā)出一種用聚晶金剛石（PCD）與硬質(zhì)合金整體燒結(jié)而成的“比夢”鉆，用其對機翼零件CFRP（碳纖維強化聚合物基復合材料，厚2.5mm）和鋁合金（A7075，厚2.5mm）的疊板加工時，其切削速度可達126m/min，轉(zhuǎn)速10,000r/min，進給量為500mm/min 。與金剛石涂層鉆頭相比，“比夢”鉆可進行重磨，故它可大幅度延長刀具使用壽命，降低加工成本。同時，應(yīng)加速建立金屬切削數(shù)據(jù)庫，使切削用量實現(xiàn)優(yōu)化，充分發(fā)揮機床和刀具的效能。還應(yīng)把微電子技術(shù)盡快運用到孔加工技術(shù)中來，并逐步向FMS(柔性制造系統(tǒng))及設(shè)計制造一體化CAD（計算機輔助設(shè)計）、CAM(計算機輔助制造)方向發(fā)展。目前國內(nèi)不少工廠已把微處理機用于生產(chǎn)中。此外，也要重視開展基礎(chǔ)理論的研究，加強對大孔、小孔、微孔、精密孔和難加工材料孔加工技術(shù)的研究工作，采用新的測試手段，探索規(guī)律，不斷創(chuàng)新。尤其是要加速對特微孔和超精密孔加工的研究工作，以適應(yīng)近年來科技進步和生產(chǎn)發(fā)展的需要。當前，為了進一步提高孔加工的經(jīng)濟效益，還應(yīng)組織并大力推廣一批生產(chǎn)上行之有效的先進刀具（如機夾硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具、硬質(zhì)合金單刃鏜鉸刀、精密金剛石或立方氮化硼鉸刀、單管噴吸鉆、CoroDrill 880鉆頭等）和新工藝，如用鉆-鏜鉸-金剛石或立方氮化硼鉸刀替代傳統(tǒng)的鉆-鏜（或擴）-鉸（或磨）-研磨（或珩磨）加工精密閥孔的新工藝。近幾年來，工具行業(yè)為汽車和摩托車、高速列車、航空航天、風能和模具等行業(yè)開發(fā)的各種新型孔加工刀具，具有高效和創(chuàng)新工藝的特點，對推動這些行業(yè)孔加工技術(shù)的進步起到重要作用。如Guhring公司推出的加工鋁合金缸蓋用的成套孔加工刀具(包括導管孔閥門座復合鏜刀、階梯孔鏜刀、整體硬質(zhì)合金直槽鉆、階梯鉆、锪鉆等)；MAPAL公司開發(fā)的Mega高速鉆頭，可在不降低刀具使用壽命和鉆削質(zhì)量的情況下，將鋼件切削速度提高到200m/min，進給率提高約25%，鉆削作業(yè)時間可縮短60%～70%；德國沃好特公司推出的一款粗精復合鏜刀，它采用了模塊化結(jié)構(gòu)，可完成ф3～ф2000mm孔的粗精加工，適于各種孔形狀的加工要求，這款鏜刀的鏜頭由于使用了輕鋁結(jié)構(gòu)，相比鋼制件其重量減輕了60%，能滿足風能設(shè)備外殼各種孔徑尺寸的加工要求，加工出的孔尺寸精度可達H7～H5級。
必須指出，工業(yè)發(fā)達國家在孔加工技術(shù)方面發(fā)展十分迅速，孔加工方式亦從單一的機械加工轉(zhuǎn)向電加工、物理加工（激光、超聲）、化學加工及復合加工，加工精度的位級日益提高，表面粗糙度值日益減小，并正向著高度自動化方向去發(fā)展。鑒于我們之間的差距。建議成立跨行業(yè)的孔加工協(xié)會，交流行業(yè)信息；同時積極引進國外的新技術(shù)，加強孔加工機床、孔加工刀具與刃磨機床等生產(chǎn)基地的建設(shè)，積極采用數(shù)顯、數(shù)控設(shè)備，提高制造方法與手段的柔性；還應(yīng)強化技工培訓和在職職工教育以及技術(shù)人員的知識更新，使我國的孔加工技術(shù)盡快趕上國外先進水平。

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