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圖1 高溫回火熱處理溫度示意圖金屬材料熱處理變形問題某零件100(圖2)為細長形零件，零件技術要求：材料為42CrMo；熱處理為淬透，淬火＋高溫回火，表面和核心硬度 33 ～38HRC。圖2 某零件尺寸圖零件屬于細長薄零件，熱處理前零件平面狀態見圖3，高溫回火會導致零件變形，具體如圖4 所示，在厚度、寬度方向均會發生扭彎，板料嚴重變形成麻花狀。

以往在鉆孔加工領域有以下兩大難題：問題1：工件內面凹凸不平很多制造型企業的老板都希望鉆孔可以更加圓滑，而不是凹凸不平。技術鉆石的孔加工，通過鉆頭加工技術，很好地解決了這一問題。鉆頭加工與放電加工和激光加工相比，不會給工件帶來負擔，可以實現高精度、內表面整潔的開孔。此外，鉆頭加工還支持鉆孔后的內表面拋光，從而實現高表面粗糙度。

實際加工中，通常所用的沉孔鉆頭并不是專用的沉孔鉆，許多都是使用普通118°鉆頭磨出“90°”，這樣的“90°”是不可靠的，甚至有的直接使用普通118°鉆頭來做沉孔，這樣必然會使得加工尺寸不能滿足設定。) 2. 會讓加工者可能對設定的d2、d1值產生疑惑，不明白設計者的真實意圖。

鉆孔加工的刀具運動由三部分組成：首先刀具快速定位在加工位置上，然后切入零件、完成切削后退回。每個部分可以定義不同的運動方式，因而就有不同的鉆孔指令，包括G71-G89的各個固定循環指令。鉆孔加工幾何體的設置與銑削加工的幾何體是完全不同的，鉆孔加工需要確定孔中心的位置以及其起始位置與終止位置。

首先，刀具中心的軌跡是螺旋線而非直線，即刀具中心不再與所加工孔的中心重合，屬偏心加工過程。刀具的直徑與孔的直徑不一樣，這突破了傳統鉆孔技術中一把刀具加工同一直徑孔的限制，實現了單一直徑刀具加工一系列直徑孔。這不僅提高了加工效率，同時也大大減少了存刀數量和種類，降低了加工成本。 其次，螺旋銑孔過程是斷續銑削過程，有利于刀具的散熱，從而降低了因溫度累積而造成刀具磨損失效的風險。

4.相比硬鉆，U鉆鉆出的孔精度還是要高一些的，而且光潔度要好，尤其是冷卻潤滑不通暢時，更加明顯，而且U鉆可以修正孔的位置精度，硬鉆的話就不行了，可以把U鉆當個過心的膛刀。 U鉆在數控加工中的優勢： 1. U鉆可以在傾斜角小于30~的表面上打孔，而無需降低切削參數。2. U鉆的切削參數降低30％后，可實現斷續切削，如加工相交孔、相貫孔、相穿孔。

這家擅長小直徑且深孔的“鉆孔加工”。與放電加工和激光加工相比，鉆孔加工不會給工件帶來負擔，可以實現高精度、內表面整潔的開孔。不僅是0.03毫米的鉆孔加工，他們甚至完成過0.01 mm的超微孔加工，并達到10倍徑（深度是直徑的10倍，編者注）。

這家擅長小直徑且深孔的“鉆孔加工”。與放電加工和激光加工相比，鉆孔加工不會給工件帶來負擔，可以實現高精度、內表面整潔的開孔。不僅是0.03毫米的鉆孔加工，他們甚至完成過0.01 mm的超微孔加工，并達到10倍徑（深度是直徑的10倍，編者注）。

干式激光的加工一般會出現孔邊突起，黑色燒蝕殘渣堆積，孔出口圓度差，錐度較大（圖6左）；水助激光加工則孔邊普遍無突起，入口尖銳，出口圓度好，當激光能量合適時，錐度可以更好地消減。但水助激光激光孔周容易存在微坑等表面損傷，另外，單純的水助激光加工對大深度孔加工的能力和效率亟待提升（圖6右）。 圖6.

G**； 具體孔加工G代碼。

在該裝夾方式中，如果頂尖頂得太緊，除了可能將細長軸頂彎外，還能阻礙車削時細長軸的受熱伸長，導致細長軸受到軸向擠壓而產生彎曲變形。 另外卡爪夾緊面與頂尖孔可能不同軸，裝夾后會產生過定位，也能導致細長軸產生彎曲變形。

在決定工序加工余量時應區別對待。例如，細長軸易彎曲變形，母線直線誤差已超出直徑尺寸公差范圍，工序加工余量應適當放大；對采用浮動絞刀等工具以加工表面本身定位進行加工的工序，則可以不考慮安裝誤差e的影響，工序加工余量可相應減小；對于某些主要用來降低表面粗糙度的精加工工序,工序加工余量的大小僅僅與表面粗糙度h有關。

一般為順序換刀，有點事結構緊湊，換刀時間極短，一般較多應用于加工曲軸類等細長類工件且需要完成多道工序的復雜工序加工場合。六、根據加工精度進行分類按加工中心的加工精度可分為三類，分別為普通精度加工中心、高精度加工中心、精密級加工中心這三種類型。

5、深孔鉆頭：專門用于加工深孔的鉆頭。在機械加工中通常把孔深與孔徑之比大于6的孔稱為深孔。深孔鉆削時，散熱和排屑困難，且因鉆桿細長而剛性差，易產生彎曲和振動。一般都要借助壓力冷卻系統解決冷卻和排屑問題。 6、鉆頭鉸刀：前端為鉆頭，后端為鉸刀。鉆頭直徑與鉸刀直徑只差鉸孔之預留量，也有鉆頭于螺攻絲混合使用，故又稱為混合鉆頭。

<h2>1、 引言</h2><p>本教學圍繞機械加工中的鉆孔工藝，借助 Abaqus 有限元分析軟件開展三維鉆孔過程仿真建模實踐教學。

(二）應對之策 1.第一是減小切削力至最小 (1）使用鋒利的刀片來降低切削力 (2）切深一定時使用小的刀尖圓弧半徑 (3）對于細長刀桿的鏜刀和車削細長軸零件應采用90度主偏角刀具 (4）對于細長桿的銑刀反而是圓刀片銑刀最有利于消振 (5）細長桿立銑刀銑削深型腔時常采用插銑方法

對于剛性差的零件（如西常見、薄壁件等）以及距離較遠的孔、軸等，由于加工和測量時都較難保證形位精度，故在滿足零件功能要求的情況下，形位公差可適當降低1~2級精度使用。 如： 孔相對于軸； 細長比較大的軸或孔； 距離較大的軸或孔； 寬度較大（一般>1/2長度）的零件的表面； 線對線和線對面相對于面對面的平行度； 線對線和線對面相對于面對面的垂直度。

圖9 成型模 3、必要的去應力退火或時效處理 對于精密模具，因其切削加工或磨削加工產生的應力會引起變形與開裂，故如在工藝流程中增加去應力退火或時效處理，往往能顯著減少變形并防止開裂。例如，對于細長軸類及形狀復雜的模具，在粗加工成型后進行一次去應力退火，以消除切削加工應力，這對減少淬火變形十分有效。

螺紋銑削的刀具分為機夾式硬質合金刀片銑刀和整體式硬質合金銑刀兩種，機夾式刀具既能加工螺紋深度小于刀片長度的孔，也能加工螺紋深度大于刀片長度的孔；而整體式硬質合金銑刀用于加工螺紋深度小于刀具長度的孔；　　 螺紋銑削數控編程注意點：以免造成刀具的損壞或加工錯誤。