深孔加工刀具系统

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深孔加工指长径比(即孔深L与孔径d之比)大于5～10的孔。普通的深孔L/d<5～20,可将麻花钻接长做长后去加工，对于L/d>20～100的特深深孔则须在专用设备、专用深孔加工机床和深孔刀具进行加工。在深孔加工时孔为半封闭，其固有难题是：断屑、排屑难，导热差、冷却润滑不易，还会出现刀具刚性差、易抖动、震动、变形折断等情况。德国Botek公司以其强大科研开发能力与长期积累丰富经验，已研制出各种方法加工用较完整的刀具系统。包括外排屑单双刃深孔钻，喷吸钻、套料钻、立铣刀类、内排屑BTA系列类、带金刚石刀片的枪钻和各种特殊成型按需要制造的深孔刀具。

图1 切削部分形状

 (a)整体硬质合金式

(b)切削部分(刀头)硬质合金式
　

图2 外排屑深孔钻

Botek公司的外排屑单双刃深孔钻(枪钻)共有13种型号，其中扩孔用7种型号。此类深孔钻由切削部分与钻杆钻柄组成，其应用最广。其原理是高压油由钻杆后部中孔注入，经腰形孔达切削区后迫使切屑随切削液由V型槽与工件孔壁间空间排出，故称外排屑。此类深孔钻前刀面一般为0o，以便制造。它无横刃，钻尖偏离轴线，钻孔时钻尖前方形成小圆锥，可使切屑在钻尖处断离为两段，使之以易排出。图1为所展示切削部分形状，此形状对孔的公差、切屑形成、切削液压力，流量、刀具寿命、中心线偏离及加工质量均有影响。Botek针对不同加工材料已研制出多种不同几何形状。

 

单刃外排屑深孔钻切削部分(鼻部)由于钻尖偏离轴心而形成外内二刃。外刃(主切削刃)较短，内刃(副切削刃)较长。外刃形成的主偏角大于内刃形成副偏角，致使作用在外刃上径向力大于作用在内刃上的径向力，而使始终有一力作用在导条上，使导条发挥其支撑导向作用，防止钻头钻偏。孔径扩大，能对孔壁产生辊光作用，提高圆度和整体加工质量，在特定切削条件下可钻出IT7级孔。导条的配置是非常重要的。直径较大的深孔钻，导条可以镶装上去。Botek已设计制造多种导条支撑形式供选择。图2为Botek单刃外排屑深孔钻的几种基本形式。