比较特殊的要求，目前专门化的研究机构还比较少，因此，该项技术目前在许多企业中都属于“瓶颈”问题。如果该项技术能够得到有效推广，必将大大地提高我国机械制造业的技术水平，产生巨大的社会及经济效益，市场前景非常乐观。深孔加工在各行各业应用都比较普遍，如枪炮管深孔加工，发动机输水孔活塞销曲轴通油孔，车辆的减振器筒液压缸，火箭发射装置的精密高强度导管，航空仪表的测流测压精密管，核电站的不锈钢管的加工，石油测井仪器等等。这是项具有代表性既关系到产品性能质量，又关系到工艺成本和生产周期的关键技术。如能以最少的投入，最快的速度使我国深孔加工技术提高到国际先进水平，对于我国制造行业的技术改造和综合国力的提高将有巨大促进。专门用于加工深孔的钻头。在机械加工中通常把孔深与孔径之比大于的孔称为深孔。大长细比深孔仿形加工时,散热和排屑困难，且因钻杆细长而刚性差，易产生弯曲和振动。般都要借助压力冷却系统解决冷却和排屑问题。大长细比深孔仿形加工的钻孔长度或深度大于等于孔直径的三倍。所用钻有时称为或喷吸钻。冷却液通过钻头内部送到切削边。大长细比深孔仿形加工在机械加工中占有非常重要的地位，但由于有些技术问题尚未解决，至今仍是金属切削加工的“瓶颈”工序。在深孔加工中，常常发生钻头刀齿突然崩刃或断齿，即钻头破损，其结果是工件孔表面损伤，钻杆扭弯断裂，甚至机床被损坏。破损是深孔钻最主要的损坏形式。.国内外发展与现状大长细比深孔仿形加工技术的发展人类对深孔加工技术的需求，至少可以追溯到世纪欧洲滑膛枪的问世，远比第次工业革命后现代机械技术的发展要早很多。工具和工具制造技术的产生和发展，源于人类生产活动和战争的需要。中国是火药的发源地。早在元明时期已普遍使用金属管型火器手铳火铳及火枪。金属管型火器是最早出现的深孔零件，比现代意义上的机械零件早出若干世纪。最早的管式火器是采用铸造锻造方法制成。由于精度很低使用范围十分有限。随着时代的发展，人们对深孔工件的精度有了越来越高的要求。深孔加工工艺的革新问题显得迫在眉睫。图扁钻最早用于加工大长细比深孔仿形加工的深孔钻头是扁钻图，它发明于世纪初。年美国国人对扁钻进行了改进，发明了麻花钻。年出现了第支能够连续供油排屑并具有自动导向功能的深孔钻头枪钻图，其因用于加工枪孔而得名。年，德国海勒公司研制出毕斯涅尔加工系统即目前我国常称的内排屑大长细比深孔仿形加工系统。图枪钻图深孔钻二战结束以后，英国的维克曼公司瑞典的卡尔斯德特公司德国的海勒公司美国的孔加工协会法国的现代设备商会联合组成了深孔加工国际孔加工协会,简称协会。该协会对毕斯涅尔加工系统进行了改进，定名为系统。后来由瑞典的山特维克公司首先设计出了可转位深孔钻及分屑多刃错齿深孔钻图。法存在着切削压力高，密封困难等缺点，为克服这些不足，年山特维克公司发明了喷吸钻法。世纪年代中期，由日本冶金股份有限公司研制出法为单管双进油装置，它是把法与喷吸钻法两者的优点结合起来的种加工方法，用于生产后得到了令人满意的结果，目前广泛应用于中小直径内排屑大长细比深孔仿形加工。国内外现状深孔加工技术从世纪年代末以来，在西方国家直处于停滞状态。世纪年代以来，以枪钻钻为代表的的深孔加工技术在西方工业国未出现任何重要突破性的改进和发展。针对钻的种种弊端，虽然在六七十年代曾经先后推出双管喷吸钻系统两种改进方案，但均未取得很好的效果。学术方面，世纪年代以来学术研究出现了低潮期。世纪年代有关国际性学术会议增举办过几次，国际上流传的为数不多的深孔加工专著和大批论文绝大多数是在世纪年代出版和发表的。近年来，国际学术研究沉寂，很少出现有创新意义的成果和论著。此外，国际深孔加工装备处于垄断状态，装备产品的进口价格居高不下。目前国际上主要的深孔刀具供应商是瑞典的山特维克可乐满公司。由资料,可知，如图所示，其生产的深孔钻可加工直径由到以上，钻削深度达到，孔公差达到级。图山特维克可乐满大长细比深孔仿形加工刀具加工范围我国世纪下半叶才开始工业化进程，比欧洲晚了年。年代改革开放后才逐步加快了与国际接轨的步伐，年代计入工业发展快车道，年以来，中国经济连续以左右的速度增长，成为世界上经济增长速度最快的国家。但是我们也必须清楚地看到，尽管我国机电产品已成为出口贸易的最强大支柱和国内经济增长的发动机，但其中大多数仍属于劳动力密集型和资金密集型产品，技术密集型和创新型机电产品所占比重极为左右。主要机械产品技术来源的和大多数电子信息设备的核心技术均依靠国外引进。近年来机电装备的进口增长率和总额逐年均超过出口。截止年，据统计深孔钻加工装备的都是进口产品。至年代末我国改革开放时，中国的深孔加工技术已整整比西方落后了年。年法在我国设计完成并与年正式用于生产，现广泛用于中小直径内排屑大长细比深孔仿形加工。国内几家重型机器制造厂相继研制成和采用了深孔套料钻，已成功加工出长的发电机转自内孔。西安石油大学与年成功地将喷吸效应原理应用到外排屑枪钻系统，使枪钻的加工性能大大提高年又研制成功多尖齿内排屑深孔钻，使大长细比深孔仿形加工的稳定性和耐用度大大提高。.深孔加工简介深孔的定义在机械加工工艺中，孔的加工主要分为浅孔加工和深孔加工两大类。两类加工之间没有准确的界限。般规定孔深与孔径之比大于，即的孔称为深孔反之的孔被称之为浅孔。在机械加工中浅孔般采用麻花钻加工。麻花钻结构如图所示。其结构直径螺旋角和螺旋槽导程之间的关系为人们在实践中发现，为了顺利排屑，麻花钻次钻削的钻削深度不应超过螺旋槽导程的，即。将其带入式.得图麻花钻的螺旋角由查得，麻花钻的螺旋角取值在之间。代入式得。所以麻花钻的良好工作的钻深是小于倍孔径。因此，尽管麻花钻在钻浅孔时是功效很高的机夹刀具，但是受钻深限制，使用麻花钻加工深孔时必须频繁退刀和进刀有时还需要对钻头和被加工孔进行冷却润滑，使功效大大降低。深孔加工的分类深孔加工可分为般深孔加工钻镗铰等精密深孔加工珩磨滚压等和电深孔加工电火花电解等。般深孔加工又可按多种方式分类。按加工方式分类分为.实心钻孔法，用于加工无孔毛坯。如图。.镗孔法，用于提高孔的精度和降低孔的内表面粗糙度。如图。.套料钻孔法，使用空心钻头钻孔，加工后可取出根芯棒。如图图深孔加工方式按运动形式分类分为.工件旋转，刀具做进给运动。.工件不动，刀具作旋转进给运动。.工件旋转，刀具做反向旋转进给运动。.工件作旋转进给运动，刀具不动。此方法很少采用按排屑方式分为内排屑外排屑两种方式。外排屑又分为前排屑后排屑两种方式。按加工系统冷却分类分为枪钻系统系统喷吸钻系统系统。深孔加工的特点深孔加工是处于封闭或半封闭状态下进行的，故其具有以下特点.不能直接观察到刀具的切削情况。目前只能凭经验，通过听声音看切屑观察机床负荷及压力表触摸振动等外观现象来判断切削过程是否正常。.切削热不易传散。般切削过程中的切削热被切屑带走，而大长细比深孔仿形加工只有，刀具占切削热的比例较大，扩散迟易过热，刃口切削温度可达必须用强制有效的冷却方式。.切屑不易排出。由于孔深，切屑经过的路线长，容易发生阻塞，造成钻头崩刃。因此，切屑的长短和形状要加以控制，并要进行强制性排屑。.工艺系统刚性差。因受孔径尺寸限制，孔的长径比较大，钻杆细而长，刚性差，易产生振动，钻孔易走偏，因而支撑导向极为重要。加工法，也就是内排屑高效率钻削法。它是在枪炮钻基础上发展起来的，采用圆形空心钻杆和高压密封装置，将大量高压切削液压入钻杆和工件孔壁之间的环形间隙中，流入切削区，然后和切屑起从钻杆的内孔中排出。由于切屑不会划伤工件孔壁，加之环形间隙中的高压切削液能起到阻尼钻杆振动的作用见图。因此加工方法具有加工表面粗糙度值低精度高，钻孔效率高及刀具系统性能好等优点。法工作原理图第章内排屑深孔钻切屑的处理与控制切屑的处理与控制是深孔钻钻削难于解决的问题，关系到钻削是否顺利，生产效率的高低，经济效益等切问题。.切屑形成的基本理论与屑形控制由于金属切削过程是在高温高压高速下进行，因此切屑的形成机理相当复杂。为了在切削加工中有效控制屑形，提高加工效率，改善加工表面质量，有必要对金属切削过程的些基本理论进行深入研究和探讨。滑移与滑移线机械制造是利用金属塑性变形机理，采取滚压轧制冷拔或切削加工等方法，使零件达到要求的形状和尺寸。根据金属塑性变形理论可知，金属产生塑性变形的基本机理是滑移，即清移是金属最主要的塑性变形方式。金属的滑移仅在剪应力作用下才能发生，即当剪应力达到金属材料的剪切强度极限时，便会产生塑性变形。在平面变形条件下，多晶体金属中的滑移是沿最大剪应力方向发生的，即滑移带与最大剪应力迹线相重合。假设在连续应力场塑性区内最大剪应力迹线是无限密集的，则沿最大剪应力方向不断由点到与其无限接近的另点，即可在变形平面上绘出两组相互正交的曲线如图所示，从而形成由切屑形成过程中第变形区内部分滑移线与流线或相邻部分组成的格子。滑移线的微分方程为第组滑移线第二组滑移线图滑移线和最大剪应力迹线图与滑移线相切的直角坐标系第第二滑移线的参变量分别用和代替。选取滑移线为两曲线坐标轴，用坐标轴的曲线坐标，表示平面上点的位置见图。这样，在曲线坐标网的任线上坐标等于常值在任线上坐标等于常值。因此，在无限接近点处，坐标曲线和与选取的直角坐标轴相重合，因此可认为，式中，和分别为曲线和的弧长微分。因此有由于直角坐标轴与滑移线相切，因此对于而言，。由于沿曲线和的角度是不断变化的，因此偏导数不等于零，从而使切屑在形成过程中产生变形和卷曲。图两滑移线间的滑移线转角图切屑中的应力切屑的变形和卷曲根据滑移线性质的汉基定理可知，滑移线与与是无限接近的。线在点与点的法线的交点为线在点的曲率中心线在点与点的法线的交点为线在点的曲率中心。在图中。线在点的曲率半径等于线在点的曲率半径加上滑移线由点与点的弧长增量。由于弧长见图，从而使切屑发生变形。同理，由于弧长，切屑必然发生卷曲。在图中，用个剪切面代替第变形区，如果用点流动到剪切面上的点，第二滑移线与第滑移线在点的切线垂直，即剪应力与平行于第滑移线在点的切线的正应力形成直角。在坐标系内，为原点，即为第二滑移线的切线，轴即为和的合力方向，并与成的夹角，与第滑移线在点的切线的夹角为。由于和的夹角为。和形成个力矩，使切屑以空间坐标时为为轴发生卷曲。此外，随着切屑在前刀面上流动，其底层受到挤压，晶粒被拉长，造成切屑底部膨胀，促使切屑进步弯曲变形，引起切屑卷曲。切屑屑形及其控制金属材料的性能不同，其滑移性质也不相同，即使在相同条件下进行切削，所得切屑的类型尺寸变形程度也不相同。对于多晶体的塑性金属，切应力与作用于滑移线上的正应力的大小和方向无关，引起滑移面切变的原子移动是依次发生的，因此在切削塑性金属时容易得到连续状切屑。低塑性金属或因形变硬化使塑性变差的金属的切应力与正应力的大小和方向有关，容易产生刚性滑移或称机械滑移，它与塑性金属发生的位错式滑移明显不同，由原子层组成的原子群在滑移面上相对于另些材料层同时滑动，随着滑移的产生，滑移带的不完整性破坏增大，结果将导致宏观完整性破坏。因此，切削脆性金属时，容易因机械滑移而得到崩碎切屑。车刀几何参数示意图切削塑性金属时，断屑是需要解决的主要矛盾。为有利于断屑，应尽可能增大切屑的基本变形和附加变形。如以较高切削速度切削碳钢或合金钢时，为得到螺旋卷屑长紧卷屑或形切屑，车刀应采用外斜式卷屑槽见图，刀具合理几何参数范围，，值由背吃刀量则和进给量决定

（其他） ！！大长细比深孔仿形加工刀具系统设计毕业设计论文.doc

（其他） 大长细比深孔仿形加工刀具系统设计开题报告梁士杰.doc

（图纸） 刀座系统部装图.dwg

（图纸） 镗杆2张图纸 A1.dwg