【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)計中的不同點；最后在設(shè)計理論明確和設(shè)計手段充分的基礎(chǔ)之上，結(jié)合設(shè)計課題的要求完成對非回轉(zhuǎn)體深孔件DF系統(tǒng)專用輔具（輸油器和抽屑器）的結(jié)構(gòu)設(shè)計。2 深孔加工系統(tǒng)的對比分析根據(jù)所采用的冷卻、排屑系統(tǒng)的不同，可將深孔加工系統(tǒng)分為以下幾類：槍鉆系統(tǒng)、BTA系統(tǒng)、雙管噴吸鉆系統(tǒng)、DF系統(tǒng)，以及新近問世的SIED系統(tǒng)。這些系統(tǒng)除用于與之對應(yīng)的鉆頭進行鉆削外，亦可以用于其它深孔刀具的切削加工，如深孔鏜削、鉸削和珩磨等。在上述各類深孔加工系統(tǒng)中,槍鉆屬于外排屑深孔鉆,其余幾種均屬于內(nèi)排屑深孔加工系統(tǒng)。槍鉆適用于加工小孔徑的深孔，并且具有良好的自導(dǎo)向功能。與槍鉆相比,內(nèi)排屑深孔加工系統(tǒng)則有以下優(yōu)點: (1)由于切屑是由鉆桿內(nèi)部排出，切屑不會劃傷已加工孔表面，已加工表面質(zhì)量較好，排屑流暢；(2)鉆桿為圓形截面，其扭轉(zhuǎn)剛度及彎曲強度比槍鉆高，因而進給量大，生產(chǎn)效率高；(3)排屑空間大，冷卻潤滑液的壓力比槍鉆低，～3MPa。因此對密封及供油系統(tǒng)的要求比槍鉆低；(4)加工范圍廣。內(nèi)排屑深孔鉆既可用于較大孔徑的深孔加工，也可用于較小直徑如Φ6mm)的深孔加工；(5)內(nèi)排屑深孔鉆既可用于鉆孔，也可在一定的余量范圍內(nèi)用于擴孔。2．1 槍鉆槍鉆（gun drill）產(chǎn)生于1930年，是最早用于實際生產(chǎn)的一種單邊刃切削外排屑深孔鉆頭。因其產(chǎn)生于槍管和小口徑炮管制造，故名槍鉆。最早的槍鉆有鉆頭（切削部分）、鉆桿和鉆柄（driver）三段焊為一體，鉆頭切削刃偏離軸線一側(cè)的鉆尖區(qū)分出內(nèi)、外兩個切削刃。沿鉆頭和鉆桿的全長上有一個前后貫通的V形排屑槽。鉆桿由薄壁無封鋼管軋出V形槽而成。鉆頭上與V形排屑槽的對側(cè)有通孔，與鉆桿的空腔相連，構(gòu)成切削液供入通道。槍鉆曾演變出不同的一些異形結(jié)構(gòu)和雙邊刃外排屑鉆頭。但各種雙邊刃外排屑鉆頭并不具有槍鉆的自導(dǎo)向功能，從嚴(yán)格意義上講不應(yīng)該稱為槍鉆，但可列入外排屑深孔鉆門類。槍鉆系統(tǒng)屬于外排屑方式，主要由中心架、扶正器、鉆桿聯(lián)結(jié)器和冷卻潤滑油路系統(tǒng)組成。其中中心架輔助機床卡盤用于裝夾工件；扶正器主要用于鉆頭人鉆時導(dǎo)向，并提供向外排屑的通道；尾架用于夾持鉆頭柄部，支 槍鉆系統(tǒng)承鉆削扭矩和軸向力。槍鉆系統(tǒng)的工作原理是：切削液通過尾架上輸油入口進入鉆桿內(nèi)部，到達鉆頭頭部進行冷卻潤滑，并將切除的切屑從鉆頭外部的V型槽中排出。由于切屑由鉆頭和鉆桿外部排出，容易擦傷已加工孔表面，其加工質(zhì)量要低于內(nèi)排屑方式的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于小直徑(一般Φ＜20 mm)深孔加工。 槍鉆的結(jié)構(gòu) 槍鉆由頭部鉆桿2和傳動部3(柄部)三部分組成。鉆頭材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種，并與鉆桿焊接為一體。目前常用硬質(zhì)合金槍鉆。為了保證焊接牢固，定位準(zhǔn)確。在焊接后，進行校直、精磨工序，以保證頭部與柄部的同軸度。槍鉆的這種不可拆卸結(jié)構(gòu)帶來了一些本質(zhì)性的缺陷，如重磨時拆卸、安裝不便，鉆頭報廢時鉆桿不能重復(fù)使用，因而也增大了刀具成本等。鉆頭直徑越大，鉆桿越長，上述弊端就越顯著。這是槍鉆不適用于加工Φ35mm以上深孔的一個重要原因。 槍鉆鉆頭焊口形式2．2 BTA系統(tǒng)由歐洲跨國研究機構(gòu)“鉆鏜孔與套料加工協(xié)會”（Boring and Tempanning Association，縮寫為BTA）對德國人Beisner發(fā)明的一種單邊內(nèi)排屑自導(dǎo)向深孔鉆進行改進后推出的三種規(guī)范化深孔鉆頭的總稱（BTA 實體鉆、BTA擴鉆、BTA套料鉆）。由于槍鉆不太適用于較大直徑深孔的加工，Beisner于20世紀(jì)40年代初參照槍鉆單邊刃切削及自導(dǎo)向的兩大基本特點，推出一種由鉆桿和鉆頭外部供入切削液，從鉆頭和鉆桿內(nèi)腔排出切屑的內(nèi)排屑深孔鉆頭。由于鉆頭體和鉆桿為空心圓住體，以方牙螺紋互相連接，易于拆裝更換，從而成為鉆大直徑深孔的理想鉆頭。Beisner鉆頭的切削刃與槍鉆十分相似，只有一個出屑口，專用于實體鉆孔。后經(jīng)BTA改進，成為規(guī)范化的雙出屑口錯齒BTA鉆，并同時推出了結(jié)構(gòu)功能類似的一種BTA擴鉆和一種BTA套料鉆，總稱為BTA鉆。BTA系統(tǒng)屬于內(nèi)排屑方式。其結(jié)構(gòu)如圖2．4所示。主要由中心架、輸油器、鉆桿聯(lián)結(jié)器和冷卻潤滑油路系統(tǒng)組成。BTA系統(tǒng)中的輸油器與槍鉆系統(tǒng)中的扶正器功能不同，輸油器除了具備導(dǎo)向扶正功用外，還提供了向切削區(qū)輸油的通道。BTA系統(tǒng)的工作原理是：切削液通過輸油器從鉆桿外壁與已加工表面之間的環(huán)形空間進 BTA系統(tǒng)入，到達刀具頭部進行冷卻潤滑，并將切屑經(jīng)鉆桿內(nèi)部推出。該系統(tǒng)使用范圍廣泛，適用于深孔鉆削、鏜削、鉸削和套料，但受到鉆桿內(nèi)孔排屑空間的限制，主要用于直徑Φ＞12mm的深孔加工[24]。單刃內(nèi)排屑深孔鉆（BTA鉆）。鉆頭的切削部分主要由內(nèi)刃、外刃、鉆尖、導(dǎo)向塊以及排屑孔組成。刃形和切削過程與槍鉆相似，但切屑從深孔鉆內(nèi)部排屑孔中排出。鉆頭圓周上布置有兩個導(dǎo)向塊，切削刃一般磨有兩個或更多的分屑臺階。出于冷卻液和切屑的排出都集中從一個排屑口進入鉆桿，相對就保證了冷卻液的流量和壓力，有利于排屑。與多刃錯齒內(nèi)排屑深孔鉆比，所受的徑問力及扭矩較大，導(dǎo)向塊的磨損較嚴(yán)重；所需的功率較大，一般只適用于中小直徑的深孔加工。單刃內(nèi)排屑深孔鉆結(jié)構(gòu)簡單，制造容易、刃磨及重磨方便，它所適用的孔徑范圍為6～65mm，最大可達100mm；孔的長徑比可達100，最大達250；加工精度達IT28～IT10級，孔表面粗糙度為Ra3．2～0．8μm。對于直徑為6～12mm的小直徑內(nèi)排屑深孔鉆，為便于刀塊的制造與焊接，可以將硬質(zhì)合金刀塊做成“T”型整體，焊在空心鋼管上，“T”型刀塊的主刃與導(dǎo)向塊連成一體。也可采用兩塊硬質(zhì)合臺分別焊在鉆桿上，形成切削刃和導(dǎo)向塊。直徑d0＜50mm的單刃內(nèi)排屑深孔鉆，常采用焊接式結(jié)構(gòu)，刀片和導(dǎo)向塊都直接焊在刀體上。直徑大于50mm的，則多采用機夾式結(jié)構(gòu)。 BTA鉆頭結(jié)構(gòu) 單刃內(nèi)排屑深孔鉆僅有一個排屑口，為便于分屑和排屑，必須將切削刃磨成分屑階梯刃。鉆頭直徑越大，分屑階梯刃的數(shù)量就愈多，刃磨工作量及難度也愈大；鉆頭焊接后的殘余應(yīng)力容易產(chǎn)生焊接缺陷。整體式刀片結(jié)構(gòu)不僅硬質(zhì)合金耗量大，而且不能針對刀刃各處的具體切削狀態(tài)合理選擇刀片材料。單刃鉆頭的徑向力較大，扭矩較大，容易產(chǎn)生打刀、扭鉆現(xiàn)象，同時導(dǎo)向塊受到的壓力大，容易磨損。單刃內(nèi)排屑深孔鉆（BTA鉆）切削部分的切削力分布及切削扭矩的變化與單刃外排屑深孔鉆(槍鉆)基本相似。當(dāng)鉆削開始時，鉆頭通過導(dǎo)向套或工件的引導(dǎo)孔引導(dǎo)鉆削。由于導(dǎo)向套(或引導(dǎo)孔)與鉆頭間有間隙，鉆刃在徑向力的作用下，將鉆頭壓向?qū)蛱椎囊贿?，使鉆頭與導(dǎo)向套之間一邊有間隙，另—邊無間隙。開始時鉆出的孔小于鉆頭直徑，如I～Ⅱ段,當(dāng)導(dǎo)向塊一進入已加工孔中，則導(dǎo)向塊一方面與孔壁摩擦擠光，同時又把切削刃擠向外側(cè)，使孔徑擴大至最終尺寸。由于這一時刻(Ⅴ