谈谈立式加工中心加工深孔时的问题和解决方法

　　立式加工中心是指主轴为垂直状态的加工中心，其结构形式多为固定立柱，工作台为长方形，无分度回转功能，适合加工盘、套、板类零件，它一般具有三个直线运动坐标轴，并可在工作台上安装一个沿水平轴旋转的回转台，用以加工螺旋线类零件。
 

　　立式加工中心装卡方便，便于操作，易于观察加工情况，调试程序容易，应用广泛。但受立柱高度及换刀装置的限制，不能加工太高的零件，在加工型腔或下凹的型面时，切屑不易排出，严重时会损坏刀具，破坏已加工表面，影响加工的顺利进行。
 

　　事实上，采用立式加工中心进行孔加工是最普通的加工方法，但是当进行深孔加工时，则会遇到很大困难。不过，目前已经有许多有效的方法来解决这个难题。
 

　　目标在于精确地加工出这些孔，并达到良好的重复定位精度和表面精度以及良好的经济性。成功的深孔加工中最重要的因素是对加工原理的理解。必须了解当钻孔时在孔的内部所发生的一切，并知道如何应用这些知识来指导你采用*的技术方法。
 

　　在长时间经验积累的基础上，解决深孔加工的三个主要问题：排出钻屑且不能损伤工件表面;采用冷却液来保持钻具与工件的冷却效果;以及使加工周期最小化。其它重要的因素包括加工精度，重复定位精度及表面粗糙度。通常来说，深孔是由孔的直径与深度的比例来定义的。习惯上将大于等于5:1的认为是深孔加工。
 

　　一般来说，利用加工中心有两种深孔加工方法。一种采用均分退刀深度来达到最终的深度。另一种是不同的退刀深度，每次的深度逐步递减。
 

　　首先说，退刀排屑并不只限于深孔加工，在每次退刀中，即使只有很小距离，它也能起到折断钻屑的作用，从而排除了钻屑落入孔内的问题。退刀排屑的时间决定了钻屑的长度，去除缠绕在刀具上的钻屑通常被称作“天使的头发”。这些钻屑会令冷却液随着它从孔内排出，使钻头上的热量聚集而引起刀具的过分磨损。这种情况最终将导致刀具*损坏。深孔加工与退刀排屑的缺点是花费了太多的时间来完成每个孔的加工。
 

　　在这种方法上，其时间将用在刀具的进刀与快速的退刀，再快速地退回和进刀。以一次退刀排屑的周期所需时间乘以被加工孔数再加上延误的时间。即使每个孔只增加几秒钟，钻孔效率也大大降低了。在工序多的产品加工中，这种低效率会成为严重制约。
 

　　另外就是说让冷却液到达孔的底部——当冷却液不能到达深孔的底部时，切屑很可能堵塞了钻槽，使热量聚集而损坏钻具与工件。
 

　　大多数加工设备的控制系统提供了深孔加工的钻削加工，控制钻具钻入材料特定的距离后，从孔内*退出，然后再钻入孔中。此类钻孔周期，当钻头退出时，钻屑在冷却液冲刷下会落入孔中。这种情况尤其会发生在钢料的加工中。当钻头再次进入后，它将撞击位于孔底部钻屑。钻屑在加工中心的刀具的作用下开始旋转，将钻屑切断或熔化。在手动钻孔中，操作者能感觉到切屑阻碍钻头旋转，就停止加工来清理吹净钻屑。无论如何，这样的加工周期可以编写到程序中，在上次退刀排屑前暂停加工，以避免此类情况的发生。
 

　　在不同深度退刀加工循环的实例中，加工到1英寸使进行第一次退刀排屑，下一次退刀只再钻入0.5英寸深，接着再进0.25英寸深，而最后一次退刀排屑只比上一次退刀再进0.05英寸深。钻头在孔中钻的越深，减少退刀深度将有助于消除刀具周围钻屑的堆挤。钻的孔越深则冷却液进入也越困难，因此退刀既用于排出钻屑也可以让更多的冷却液流到钻具的顶部。