加长硬质合金深孔钻头的工艺设计

　　随着我国现代工业的飞速发展，深孔加工产业在不断地增长。目前，市场不但需要大量不同规格的BTA单长深孔钻、喷射钻和DF深孔钻，而且孔加工的深度在不断的加长，所以钻杆的长度就得按市场的需要加长，因此设计了这种加长硬质合金深孔钻头。

　　设计时将此刀具分为三部分：深孔钻头部分、钻杆Ⅰ和钻杆Ⅱ。如图1所示，将钻头部分、钻杆Ⅰ和钻杆Ⅱ分别独立加工，然后以螺纹方式拧紧。

　　1. 深孔钻头的工艺路线
　　下料→铣各部→焊接、喷砂→车各部→磨外圆→刃磨各部→烧字。采用硬质合金刀片焊接在刀体上，刀片为导向块831100YT14×2、切削齿92545YW3。在使用过程中钻头部分如有刀片损坏，可以取下重新焊接，重新加工刀头部分，再与钻杆联接。其次该刀具在深孔加工过程中容易产生轴向颤动，产生变形发生在钻头的切削刃部分，因此，在设计时将导向块的长度减小，即在铣刀槽序前将刀片长度磨掉2.0mm，这样铣出的导向槽长度也相应减少2.0mm，从而提高钻头的寿命。中心齿采用92545YW3位于结构的最外端，选择这种材质使硬度提高，有利地提高了钻头的强度和耐磨性，改进钻头切削刃部分的结构，提高产品寿命。深孔钻头的尾部采用方牙内螺纹，要与钻杆Ⅰ配车，以达到定位准确，松紧适度，联接良好（见图2）。

　　2. 钻杆Ⅰ和钻杆Ⅱ的工艺路线
　　车外圆→热处理→调直→磨外圆→车各部→车联接部另一端螺纹→车尾部→调直→装配。

　　加工关键处：首先，钻杆Ⅰ和钻杆Ⅱ的总长度为2  500mm，现有设备无法加工，只能分体加工。

　　但由于杆件细长，磨削中产生变形，冷校直达到暂时的内力平衡，当进行磨削时，切削热是产生变形的主要因素。切削热使内应力又重新分部，从而产生新的变形。细长车杆用冷校直比较费时间，因此采用热处理方式，消除内应力来达到校直的目的；其次，在车削联接钻头头部时采用反向进给车削，即从卡盘处向车床尾部方向切削，使工件处于拉伸状态，目的是减小工件受压，防止工件弯曲变形。

　　采用跟刀架进行精车，消除车削分力对工件的影响，因工件细长，故采用活顶尖车削，这样在切削热的作用下，可以自由伸长，缓解长度的变形，从而减少热伸长。

　　3. 具体的工艺要求及加工步骤

　　车外圆：φ 22mm外圆车工留量为0.80mm→热处理：其目的是消除内应力，调质硬度280～320HBW →调直：弯曲度公差0.20mm→磨外圆D=22+0.01mm→车各部（见图3），车方牙时要清根→车联接钻头头部：如图3所示，与外螺纹钻杆配车，达到定位准确，松紧适度，接缝良好→车尾部（见图4）→调质弯曲度：公差0.05mm→装配弯曲度：公差0.20mm→烧字。

　　从图1可以看出，尺寸精度及公差要求并不高，普通加工即可达到要求，关键在于钻杆联接部位，由于钻杆Ⅱ为φ 22mm×1  289mm，如果加工方法不当很容易引起工件变形，很难达到其同轴度要求，因此需要合理的设计与加工。

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