【文章內容簡介】 設計中的不同點；最后在設計理論明確和設計手段充分的基礎之上，結合設計課題的要求完成對非回轉體深孔件DF系統(tǒng)專用輔具（輸油器和抽屑器）的結構設計。2 深孔加工系統(tǒng)的對比分析根據所采用的冷卻、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向功能。與槍鉆相比,內排屑深孔加工系統(tǒng)則有以下優(yōu)點: (1)由于切屑是由鉆桿內部排出，切屑不會劃傷已加工孔表面，已加工表面質量較好，排屑流暢；(2)鉆桿為圓形截面，其扭轉剛度及彎曲強度比槍鉆高，因而進給量大，生產效率高；(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)內排屑深孔鉆既可用于鉆孔，也可在一定的余量范圍內用于擴孔。2．1 槍鉆槍鉆（gun drill）產生于1930年，是最早用于實際生產的一種單邊刃切削外排屑深孔鉆頭。因其產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的鉆尖區(qū)分出內、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形排屑槽的對側有通孔，與鉆桿的空腔相連，構成切削液供入通道。槍鉆曾演變出不同的一些異形結構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向功能，從嚴格意義上講不應該稱為槍鉆，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，其加工質量要低于內排屑方式的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于小直徑(一般Φ＜20 mm)深孔加工。 槍鉆的結構 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合金兩種，并與鉆桿焊接為一體。目前常用硬質合金槍鉆。為了保證焊接牢固，定位準確。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構帶來了一些本質性的缺陷，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“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)明的一種單邊內排屑自導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40年代初參照槍鉆單邊刃切削及自導向的兩大基本特點，推出一種由鉆桿和鉆頭外部供入切削液，從鉆頭和鉆桿內腔排出切屑的內排屑深孔鉆頭。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，并同時推出了結構功能類似的一種BTA擴鉆和一種BTA套料鉆，總稱為BTA鉆。BTA系統(tǒng)屬于內排屑方式。其結構如圖2．4所示。主要由中心架、輸油器、鉆桿聯(lián)結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，并將切屑經鉆桿內部推出。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]。單刃內排屑深孔鉆（BTA鉆）。鉆頭的切削部分主要由內刃、外刃、鉆尖、導向塊以及排屑孔組成。刃形和切削過程與槍鉆相似，但切屑從深孔鉆內部排屑孔中排出。鉆頭圓周上布置有兩個導向塊，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。與多刃錯齒內排屑深孔鉆比，所受的徑問力及扭矩較大，導向塊的磨損較嚴重；所需的功率較大，一般只適用于中小直徑的深孔加工。單刃內排屑深孔鉆結構簡單，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的小直徑內排屑深孔鉆，為便于刀塊的制造與焊接，可以將硬質合金刀塊做成“T”型整體，焊在空心鋼管上，“T”型刀塊的主刃與導向塊連成一體。也可采用兩塊硬質合臺分別焊在鉆桿上，形成切削刃和導向塊。直徑d0＜50mm的單刃內排屑深孔鉆，常采用焊接式結構，刀片和導向塊都直接焊在刀體上。直徑大于50mm的，則多采用機夾式結構。 BTA鉆頭結構 單刃內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，分屑階梯刃的數量就愈多，刃磨工作量及難度也愈大；鉆頭焊接后的殘余應力容易產生焊接缺陷。整體式刀片結構不僅硬質合金耗量大，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，容易產生打刀、扭鉆現(xiàn)象，同時導向塊受到的壓力大，容易磨損。單刃內排屑深孔鉆（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。當鉆削開始時，鉆頭通過導向套或工件的引導孔引導鉆削。由于導向套(或引導孔)與鉆頭間有間隙，鉆刃在徑向力的作用下，將鉆頭壓向導向套的一邊，使鉆頭與導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,當導向塊一進入已加工孔中，則導向塊一方面與孔壁摩擦擠光，同時又把切削刃擠向外側，使孔徑擴大至最終尺寸。由于這一時刻(Ⅴ