镗孔是制造高品质零件的重要工序。它能使零件表面光洁度高、尺寸精确。
因此，今天我们将了解什么是钻孔以及钻孔的工作原理。此外，我们还将了解不同的钻孔机、钻孔技术以及使用钻孔的情况。
什么是镗孔加工？
镗孔加工是一种减材制造工艺，可以精确地扩大工件上已有孔的直径。 它用于改善以前通过铸造或钻孔等其他方法制成的孔的表面光洁度、圆度和精度。
镗削加工如何工作？
镗孔使用连接到镗杆的单点切削刀具。该刀具的加工速度超过 100 米/分钟。根据机器类型，工件刀具的移动和旋转会发生变化
在铣削中，镗刀旋转，工件固定。但在车床上，工件旋转，而镗杆静止。切削刀片从现有孔的内表面去除材料，以获得更好的表面光洁度和精确的直径。
钻孔机的类型
镗床有多种形式，可满足不同的制造需求。让我们来看看适用于不同工业应用的 8 种类型。
1.卧式镗床
卧式镗床使用与地面平行安装的主轴，用于加工大型、不可移动的工件。主轴可以在 X、Y 和 Z 轴上移动，但工件固定在其位置。这种类型的镗孔精度仅为 0.0005 英寸 公差.
2. 立式镗床
这些机床大多有一个主轴，主轴悬挂在旋转工作台上方，旋转工作台上放置要加工的工件。机床通过旋转工作台和主轴头的同步运动进行高精度钻孔，能够处理最大 24 英寸的工件。
3.坐标镗床
坐标镗床具有垂直主轴系统和数字测量技术，因此可以在精确的位置钻孔。在这种类型的镗床中，工件是固定的，切削刀具在 XY 坐标中移动。该程序还用于钻孔和扩孔，公差严格（0.0001 英寸），并在夹具或固定装置中进行精确对准。
4. 直线钻孔机
直线镗孔机用于对位于同一中心线上的多个孔进行扩大和对齐操作。这些机器使用带有单点切削刀具的旋转镗杆缓慢去除材料，可获得精确至 0.002% 的直径。此过程还可确保安装孔和轴承轴颈完美对齐。
5. 隧道掘进机
隧道掘进机 (TBM) 使用旋转刀头在土壤和岩石中凿隧道。该机器使用圆盘刀具和液压系统进行精确钻孔和 传送带 移除挖掘出的物质。它还铺设隧道衬砌，如混凝土管片，以进行加固。
6. 气缸镗床
气缸镗孔机主要用于重新镗孔发动机气缸壁，以去除损坏的材料。这些机器使用特殊的切削刀具和 数控 自动化软件来去除材料并在多个圆柱体上实现所需的尺寸和光滑的表面。
7.便携式钻孔机
便携式钻孔机是现场维修工具，专门用于重型设备的现场维修。这些机器通过三点式支架直接安装到工件上，并配有伺服电动机以控制材料去除。这些机器采用模块化设计，包括控制单元、驱动系统和钻孔杆。
8.定向钻孔机
水平定向钻井 (HDD) 或定向钻孔机主要用于在无需进行地面开挖的情况下为管道和电缆铺设地下通道。该过程分为三个步骤：使用可操纵的钻头钻出导向孔，然后用扩孔器扩大孔，最后拉回公用管道或电缆。这些机器还可以借助钻井液系统和电子导航系统进行精确的地下安装。
镗孔加工技术
镗孔加工需要特定的技术。这些技术决定了加工零件的最终质量和尺寸精度。以下是众所周知的镗孔加工技术。
直线镗孔
对齐钻孔或直线钻孔是一种加工程序，可帮助重新对齐位于共同中心线上的多个孔。首先，在支撑轴承之间安装精密钻孔杆。然后杆旋转，单点切削工具逐渐扩大每个孔。最后，自动进给率均匀地从所有孔中去除材料。
背镗孔
背镗孔通常将孔从远端向入口侧扩大。该过程分为三个步骤：将专用刀具插入现有孔中，在远端部署可伸缩切削刃，并以受控的进给率进行加工以创建沉头孔或阶梯孔。
精镗
精镗是一种精密精加工技术，可在现有孔上进行，以获得更好的表面质量和紧密的孔公差。这是一个两步过程。首先，初始切削通过深切去除材料，进给率高达 0.004 英寸/次。然后，使用微调工具以最小的进给率进行最终精加工，产生镜面般的表面和精确的直径。
粗镗
粗镗孔是初始加工过程，可快速去除已有孔中的材料。该过程从将刀具定位在孔入口处开始，然后以每次 0.04 英寸的高进给率进行深切。多次加工依次扩大孔，并留下 0.02 英寸用于最终精加工。
镗孔加工的应用
镗孔加工在许多行业中都发挥着重要作用。该工艺在需要精确内径尺寸的应用中尤其有效。
汽车行业
镗孔加工在发动机缸体制造中非常重要，包括曲轴轴承、气门导管和气缸孔。该工艺可达到 圆柱度公差 0.01 毫米，表面光洁度达 0.4 Ra，这对于发动机性能和油耗控制至关重要。
航空航天工业
在生产涡轮机壳体、发动机轴和起落架支柱等零件时，由于零件安全性和出色的表面光洁度，因此采用镗孔加工。
重型机械
通过钻孔加工，可以生产重型机械的基础部件，例如轴、齿轮和轴承。这些部件是建筑和采矿业机器的组成部分。除此之外，钻孔还能提供所需的表面光滑度，以最大限度地减少运动部件的摩擦和磨损。
石油&天然气
石油和天然气行业使用镗孔加工来加工防喷器、井口设备、法兰配件、钻杆和海底阀体等安全部件。这些应用可确保高压下无泄漏运行。
模具
钻孔用于模具和冲模中，以生产顶针导向器、型芯和型腔对准孔、冷却通道、导销衬套、浇口衬套和分型线通风口。这些特征需要 32 微英寸的表面光洁度才能获得更好的性能。
镗孔加工的好处
镗孔加工在精密制造中具有许多技术优势。以下是制造商选择此工艺来加工重要零件的原因。
高精度和准确度
镗孔加工具有出色的尺寸精度，因为它可以达到最小 0005 英寸的公差。现代 CNC 镗孔机使用数字读数和精确的工具位置，将孔公差保持在 ±0.005 毫米以内，以实现正确配合并在应用中发挥更好的功能。
卓越的表面光洁度
由于粗糙度 Ra 为 32 µinches，钻孔加工可产生出色的表面光洁度，而钻孔加工的粗糙度 Ra 为 125 µinches。单点工具、受控进给和刚性结构可产生光滑、耐用的内表面，摩擦和磨损更少。
更好的同心度和对准度
镗孔加工的另一个主要优点是它不仅能保证孔的尺寸正确，还能与零件的其他特征对齐。这种同心度对于轴和轴承等零件非常重要，因为错位会导致性能不佳或故障。
多功能
镗孔加工操作可处理从铝到钛的各种材料，可加工直径从 0.5 到 2000 毫米的孔。垂直和水平设置使其在许多加工应用中具有极大的灵活性。
Cost Effective
虽然镗床的初始安装成本可能很高，但其精度和表面光洁度可减少珩磨或研磨等二次操作的需要。因此，从长远来看，对于大批量生产而言，它具有成本效益。
镗孔加工中的挑战
尽管镗孔加工具有精密能力，但它仍面临以下技术挑战。
不稳定的切削条件、错误的刀具选择和机器刚度会引起镗孔时的振动和颤动，从而导致不准确、光洁度差和刀具磨损。
动态切削力导致钻杆在深孔中因阻力而弯曲。为获得更好的表面质量和精度，该挠度应低于 0.001 英寸。
为了获得低于 0.032” Ra 的表面光洁度，必须精确控制刀具几何形状、切削参数和切屑排出。
在测量深孔的孔径和几何公差时，错误的测量工具和未校准的测量工具也会导致尺寸不准确。
当加工硬度超过 45 HRC 时，镗刀上的渐进式后刀面磨损和凹坑形成会降低切削效率和尺寸精度。
提高镗孔加工质量的技巧
选择合适的镗孔刀具
硬质合金镗杆因其精度高、耐磨性好，适合精加工。另一方面，质量更大、刚度更大的重金属镗杆适合粗加工，以减少振动和挠度。
切割参数
必须保持 200-500 fpm 的切削速度和 0.002-0.008 ipr 的进给率。对于硬质材料，较低的进给率和速度更适合避免刀具磨损和热量积聚，而较软的材料可以提供更高的速度和进给率，而不会降低刀具寿命或成品质量。
机器和工具刚度
必须谨慎管理刀具设置和机器条件。为了减少振动和偏转，钢棒的 L/D 比应为 4:1，而碳化物棒的 L/D 比应为 7:1。除了 L/D 比之外，精密研磨刀架还提供最大接触面积，以减少刀具移动和错位。
实施适当的切屑控制
集成断屑器并将高压冷却液（合成冷却液）直接输送到切削区。这些断屑器有助于将较大的切屑分解成小块，从而防止它们缠绕或回绕在刀具上。 同时，高压冷却液冷却并去除切屑以保持稳定的切削温度。
工具维护和监控
每次使用前检查镗孔工具，使用后清洁并每周检查对齐情况。定期目视检查切削刃并测量侧面磨损。当磨损达到 0.3 毫米时，更换刀片以避免工具故障并保持恒定的性能。
Richconn镗孔加工
Richconn 通过熟练的工匠和先进的 CNC 机器提供钻孔服务。我们的工厂拥有卧式和立式镗铣床，可处理长达 2300 毫米的工件。我们是汽车、航空航天和医疗行业复杂部件的熟练制造商，公差为 ±0.01 毫米，表面光洁度低至 Ra 0.8 µm。我们的质量控制系统还具有 CMM 验证和实时生产跟踪功能，以确保最高的准确性和可靠性。
总结一下
简而言之，镗孔加工对于不同行业的高精度制造仍然很重要。借助 CNC 系统、优化的切削参数和适当的维护，现代镗孔工具或机器可以达到 0.0005” 的出色精度和 0.4 Ra 的表面光洁度。
如果您需要任何类型的先进 CNC 钻孔和加工服务，您可以 联系我们 随时谈论您的项目。
常见问题
数控车床上可以做镗孔吗？
是的，通过编程刀具路径，数控车床可以进行钻孔。尤其是现代机床，具有自动刀具补偿和数字测量设置，可获得准确的结果。
什么决定了镗孔刀具的选择？
深度直径比、孔直径、所需表面光洁度、材料特性和机器刚度等一些因素决定了镗孔刀具。
镗孔可以加工哪些材料？
镗孔可以加工几乎所有的工程材料，例如铝、钢、铸铁、复合材料和钛等。
镗孔与钻孔有何不同？
镗孔使用单点工具来改进或扩大已有的孔。但钻孔使用 2 点钻头并创建新孔。此外，镗孔可实现更好的表面光洁度，并且更精确。