大長徑比微小直徑深孔的加工長度邊際問題及對應解決方法

    槍鉆代表著先進、高效的孔加工技術。其中最主要的加工方向之一為加工直徑40mm以內大長徑比的深孔，常見的加工孔深為刀具直徑的10-150倍。隨著刀具和機床技術的進步，槍鉆越來越多的應用于φ3mm以下的微小深孔的加工，目前我公司GSM系列槍鉆機床涉及的最小加工直徑為φ0.7mm。在油泵油嘴、醫療器械、模具司筒、特種刀具、液壓等行業的零件加工中，槍鉆體系均為小直徑深孔及精密淺孔的典型加工手段。目前在特種刀具水冷孔、手術器械及模具司筒等零件的加工中，超大長徑比的微小直徑深孔較為常見。

   在槍鉆加工中，加工隨加工孔長徑比的增長、直徑的減縮，難度會不同程度增大。因槍鉆系統加工原理、自動強制排屑的需要及獨特的工藝結構，在極大長徑比深孔的加工中對刀具剛性、切削液壓力流量、機床輔助機構零長度等加工要素均有極高的要求。尤其在φ3mm以下孔時的表現尤為突出。      數據表明相同直徑的微小深孔，在同等壓力水平下，通過槍鉆鉆桿冷卻通道到達切削區的切削油單位時間流量，在超過正常的加工鉆深條件下（大于長徑比40倍）會出現非線性的大幅下降，僅為正常水平的60%-70%，對加工過程中的斷屑、排屑及刀具潤滑均有較大的不利影響。
   在加工直徑＜φ3mm時，尤其在加工φ2mm以下孔時，通常的極限加工深度為長徑比30-40倍左右，使用刀具均為進口品牌無焊接工藝的整體硬質合金槍鉆（刀頭、刀桿均為硬質合金），刀具允許的鉆桿最大無支撐懸長通常為刀具直徑的60-80倍左右。
   在加工直徑＜φ3mm時，如涉及更大的加工深度情況下，為了加工可以獲得更好的安全性及可靠性，建議如下：
1、可考慮雙向對進加工或二次裝夾調頭加工至圖紙深度尺寸
2、采用整體硬質合金槍鉆，分二級鉆削，降低第二級長刀具的加工難度；
3、保證加工時良好的材料組織均勻性和一致性，可以大大提高刀具使用壽命及加工效率，降低刀具意外折損率；
4、在現有工藝及技術條件下，目前全球可以訂制的通體硬質合金刀具的最大刀桿有效長度（不含無排屑槽及加強段）存在較大的限制，如φ1.5mm不會超過500mm，這也成為限制其最大鉆深的一個重要條件，且應未有大批量訂制與加工范例；
5、需采用專用機床，通過特殊的機床中箱體及驅動柄結構設計，保證盡可能小的刀桿有效長度。
   在加工直徑≥φ3mm時，通常的極限加工深度一般為長徑比150倍左右，使用刀具均為焊接式硬質合金槍鉆，鉆桿支撐距離通常為刀具直徑40倍左右。對該規格以上孔的加工，則可訂制高品質的焊接式槍鉆，采用鉆深對應規格的刀具，利用鉆桿支撐架，一次加工至要求尺寸深度。