深孔(枪管)钻系统的工作原理与方法
深孔加工简介
2．喷吸钻
喷吸钻是一种新型的内排屑深孔钻，主要用于加工直径18～ 180mm、深径比在100以内的深孔。加工精度为IT10～IT7，表面 粗糙度Ra3.2～0.8μm，孔的直线度可达0.1mm/1000mm。
（1）喷吸钻的结构
喷吸钻的组成结构
喷吸钻钻头结构
（2）喷吸钻的工作原理 喷吸钻利用液体的喷吸效应实现冷却排屑。即当高压
➢有利于分屑和排屑，可使径向分力得到较合理的平 衡，减少导向支承块上的支承力。
➢刀齿也可根据受力情况和切削条件不同，选用不同 的刀具材料。
错齿内排屑深孔钻的工作原理
一、深孔加工的特点
➢深孔加工时，刀杆细长，刚性差。 ➢切削液难以引入到切削区，切屑不易排出，钻尖冷却困难。 ➢切削刃上各点的切削速度变化较大，尤其是近中心处的切 削速度为零，切削条件差。 ➢转矩和轴向力大，钻进困难，且易引偏，致使刀具耐用度 及生产率很低。
二、深孔钻
（1）按切削刃的多少分 ➢单刃 ➢多刃
流体经过一个狭小的通道高速喷射时，在这股喷射流的周 围形成了低压区，将喷嘴附近的流体吸走。
3．错齿内排屑深孔钻（高压内排屑钻）
错齿内排屑钻由钻头和钻杆两部分组成。 用途：加工直径60mm以上、深径比在100以内的深孔。 加工精度为IT9 ～IT7，表面粗糙度为Ra6.3～1.6μm。
ห้องสมุดไป่ตู้
结构特点：切削刃成交错排列，刀具上无横刃。 优点：
（2）按深孔钻的排屑方式分 ➢内排屑 ➢外排屑
常用的深孔钻有枪孔钻、喷吸钻和高压内排屑钻。
1．枪孔钻
概念：枪孔钻是单刃外排屑深孔钻，因最早用于加工枪 管而得名。
特点：仅在轴线的一侧有切削刃，没有横刃，并分为外 刃和内刃两段，使切出的切屑短小，便于排屑。
5mm深孔钻加工工艺
5mm深孔钻加工工艺5mm深孔钻加工工艺是一种在工业制造中广泛应用的加工方法，其特点在于能够高效、精准地加工出深度较深的孔洞。
本文将详细介绍5mm深孔钻加工工艺的基本原理、优点、应用领域、工艺流程以及注意事项，帮助读者更好地了解和掌握这种加工技术。
一、5mm深孔钻加工工艺的基本原理5mm深孔钻加工工艺主要是利用钻头的高速旋转，在工件上钻削出深度较深的孔洞。
钻头一般采用合金材料制成，具有较高的硬度和耐磨性。
在加工过程中，钻头通过导向块的作用，保持了钻削方向的稳定性，从而提高了孔洞的精度和质量。
二、5mm深孔钻加工工艺的优点1. 高效性：5mm深孔钻加工工艺采用高速旋转的钻头，具有较高的加工效率，能够大幅度缩短加工时间。
2. 精度高：由于采用了合金钻头和导向块等精密部件，使得加工出的孔洞精度和质量较高。
3. 适用范围广：5mm深孔钻加工工艺适用于各种材料和类型的工件，如金属、塑料等。
4. 灵活性高：可以根据加工需求，调整钻头的规格、材质和参数等，以满足不同工件的加工要求。
三、5mm深孔钻加工工艺的应用领域1. 航空航天领域：在航空航天领域中，很多零件需要进行高精度的深孔加工，如发动机叶片、涡轮盘等。
5mm深孔钻加工工艺能够满足这些零件的高精度要求。
2.汽车制造领域：汽车制造过程中需要对各种零件进行深孔加工，如曲轴、凸轮轴等。
5mm深孔钻加工工艺可以高效、精准地完成这些零件的深孔加工任务。
3. 模具制造领域：模具制造过程中需要对其进行深孔加工，以便于注塑或冲压成型。
5mm深孔钻加工工艺能够满足模具制造的高精度要求。
4. 医疗器械领域：医疗器械制造过程中需要进行高精度的深孔加工，如导管、心脏起搏器等。
5mm深孔钻加工工艺能够满足医疗器械的高精度要求。
四、5mm深孔钻加工工艺的流程1. 工件准备：将待加工的工件固定在工作台上，调整工件的位置和角度。
2. 钻头准备：选择合适的钻头，安装到机床主轴上，调整钻头的位置和角度。
深孔钻技术的应用与研究
系统 由深孔钻机 、 刃或双刃 的枪钻及高压冷却系 单 统组成， 如图 １ 所示。枪钻柄部被夹持在机床主轴 上， 钻头通 过 导引 孔 或 导 套进 人 工 件 表 面 ， 人 后 ， 进 钻刃 的独特 结 构起 到 自导 向的作 用 ， 证 了切 削精 保 度 。这 时冷 却 液 通 过 钻 头 中 间 的 通 道 到 达 切 削部 位， 并将切屑从排屑槽带出工件表面， 同时对钻刃进 行 冷却 和对 背部 的支 撑 凸 台进 行 润 滑 ， 而 获 良好 从
方法 钻孔 。每钻 深 ５ ｍ 就 需 要 将 钻 头 退 出工 件 进 ｍ
行排 屑 ， 防止 钻 头 被 钢 屑挤 死 到 孔 内。这 种 方 法 以
削所需的扭矩 ， 同时刀身也必须有足够的韧性 ， 这样 才能吸收刀身高速旋转产生的震动。驱动柄是切削
扭矩的来源 ， 机床通过侧固刀柄 与枪钻连接 以提供 扭 矩 和进 给运动 。
中 图 分 类 号 ：Ｂ ３ Ｔ ５
深孔 顾 名思 义 ： 的长 径 比值较 大 ， 般定 义 为 孔 一 长 度 与直 径 的 比值 大 于 １ ０的孔 就 为 深 孔 。 而一 般 的深 孔 多数情 况下 长 径 比 Ｉ ≥１０ Ｍｄ ０ 。如 油 缸孔 、 轴
加工 刀具 上选择 了 目前 深孔 加工较 为 流行 了枪 钻， 下面具 体介 绍 一下枪 钻 的工作 原理 ： 专业 的枪 钻
和科技 创新 的推进 ， 该技 术应 用范 围越 来越 广 ， 乎 几 涉 及 到所 有 的机械 制造业 。重 点应 用在 高新 技术 产 业 ， 电机 转子 、 轮机转 子 、 如 汽 水轮机 轴 类 、 管模及 部
轴
分 压辊 等 。特别 是 航 空 航 天制 造 业 ， 领 域 涉 及 的 该
深孔钻原理
深孔钻原理深孔钻是一种用于加工深孔的切削工具，它的原理是通过刀具中心进给和旋转，将刀具放入工件中心，形成一个可以加工深孔的孔道。
深孔钻具有高效、精密、稳定等优点，广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造等领域。
深孔钻的原理主要包括刀具进给、切削刃和冷却液等方面。
首先，刀具进给是指将刀具逐渐放入工件中心的过程。
这一过程需要通过主轴和进给系统来实现，确保刀具可以平稳地进入工件，同时保持一定的切削速度。
刀具进给的控制可以通过数控系统来完成，提高加工精度和效率。
切削刃是深孔钻的核心部分，它负责将金属材料切削成所需的形状和尺寸。
切削刃通常由硬质合金制成，具有较高的硬度和耐磨性。
在加工过程中，切削刃通过旋转和进给的方式，将工件中的金属材料切削掉，并形成孔道。
切削刃的结构和形状会影响到加工效果，因此需要根据具体需求选择合适的切削刃。
冷却液的使用也是深孔钻原理中的重要一环。
由于深孔钻在加工过程中会产生大量的热量，如果不及时散热，可能会导致切削刃的损坏、工件表面质量下降甚至工具断裂。
因此，冷却液的作用就是通过冷却和润滑的方式，降低切削区域的温度，减少切削热量的积累。
冷却液还可以清洗切削区域的切屑和金属屑，保持切削刃的清洁，提高加工质量。
深孔钻在实际应用中需要注意一些技术要点。
首先是刀具的选择和刃磨。
根据具体的加工要求和工件材料，选择合适的刀具和切削参数，以确保加工效率和质量。
同时，定期对刀具进行刃磨和保养，延长其使用寿命。
其次是冷却液的选用和供给。
根据加工材料和切削条件，选择合适的冷却液，并保证冷却液的供给充分，以保证加工的稳定性和质量。
最后是加工过程的监控和控制。
通过实时监测切削力、温度、振动等参数，及时调整加工参数，确保加工过程的稳定性和可控性。
深孔钻是一种高效、精密、稳定的加工工具，其原理是通过刀具进给和旋转，在工件中心形成一个可以加工深孔的孔道。
深孔钻的加工过程需要注意刀具进给、切削刃和冷却液等方面的技术要点，以确保加工效率和质量。
枪钻加工原理及参数分析
枪钻加工原理及参数分析摘要：在金属深孔加工中，排屑及刀具寿命一直是难题，枪钻作为深孔加工的刀具之一，其切削刃参数及断屑排屑能力是影响枪钻使用寿命的主要因素。
本文通过对硬质合金枪钻钻头部分受力、断屑机理以及切削液供给的分析，提出合理的参数，改善枪钻切削条件。
关键词：枪钻断屑切削液枪钻加工系统由深孔钻机、硬质合金枪钻和高压冷却系统组成。
加工时，硬质合金枪钻通过工件自身导孔或导套进入工件，由于枪钻的独特结构，在钻削时能自导向，减少震动。
由于具有高压内冷却系统，枪钻能够连续进给且具有较高的切削速度，无需中途退刀排屑。
冷却液通过内通道到达切削部位，并将切屑带出v形排屑槽，同时能对刀具冷却并在工件切削表面形成润滑膜，降低刀具磨损。
本文主要分析外排屑枪钻的加工参数选择，其适用于加工φ2～φ20mm、长径比大于100、表面粗糙度ra12.5～3.2μm、精度it10～it8级的深孔。
1、硬质合金枪钻的结构硬质合金枪钻由钻头、钻杆、钻杆三部分组成（图1），钻头通常分为整体硬质合金、硬质合金镶片式、切削刃部分焊接cbn刀片整体硬质合金三种系列；钻头有单圆孔、双圆孔和肾形孔三种形式的冷却孔；钻头部分有小倒角，使钻杆外径小于钻头外径0.05～1mm，防止切削时摩擦已加工孔壁。
钻杆一般采用低碳或者低合金无缝钢管轧制成110～120°的v形槽，要求钻杆有足够的强度在小变形下提供钻削所需的扭矩；同时钻杆的有足够的韧性，以便吸收高速旋转所产生的震动。
2、硬质合金枪钻切削原理2.1.1钻头参数枪钻钻头的几何参数如图2所示。
其中α1为外角、α2为内角、α3α4分别为外刃第一、二后角、α5为钻尖后角、α6为内刃后角、α7与α2差值为油隙角、l为外刃宽度、d为钻头外径。
2.1.2受力分析枪钻钻头受力分析图如图3所示。
图3中f1为外刃法相力、f2为内刃法相力、fy1为外刃径向力、fy2为内刃径向力、fx1为外刃轴向力、fx2为内刃轴向力。
直径深孔数控枪钻机床设计
小直径深孔数控枪钻机床设计摘要:：枪钻机床主要采用的是外排屑深孔钻削技术。
枪钻系统主要由中心架、导向排屑器、钻杆联结器和冷却润滑油路系统组成。
枪钻系统的工作原理是：切削液通过钻杆箱上受油孔进入钻杆内部，到达钻头头部进行冷却润滑，并将切屑从钻头外部的V型槽排出。
该系统主要用于小直径的深孔加工。
数控枪钻机床的主电机通常是交流电机，进给电机选用直流伺服电机，主轴箱的电机选用变频电机。
系统运动方式为直线控制系统，以便进行平行与机床主轴轴线的钻削加工。
主运动系统是钻头的旋转运动，为了合理选择钻削速度，使其换速平稳，实现不停车自动换速，选无极变速系统。
进给运动系统是主轴的直线运动，为保证一定的传动精度和平稳性，尽量减小摩擦力，选用滚珠丝杠直线导轨传动。
通过枪钻机床设计，阐述了枪钻在数控车床上的深孔应用,包括枪钻的加工原理和枪钻的结构以及机床各部件。
这里包括进给系统设计，主轴箱的设计，授油器的设计，工作台的设计。
这说明：枪钻具有加工精度高，加工时间短，钻头寿命高，排屑好的特点，尤其应用在数控车床上，相对应用专用的枪钻设备来说，所需的工装夹具少，备件少，成本低。
本课题还介绍了D F系统的工作原理及授油器原理，并将DF系统机理应用于外排屑深孔钻削中，设计出了外排屑小直径深孔钻削系统。
本文从经济性、实用性出发，针对小直径深孔钻削系统进行了较为详细的介绍，对外排屑DF系统的主要装置授油器作了详细的设计说明。
关键词：小直径深孔枪钻；数控车床；主轴箱；授油器；钻削系统The Design of Small Diameter Deep Hole Drilling MachineCNC gunAbstract: Gun drill machine is mainly outside the BTA deep hole drilling technique. Gun drill system consists of center frame ,oriented chip conveyor ,drill pipe couplings and cooling lubricating oil system components. Gun drill system works by:cuting fluid through the drill pipe into the drill hole by the boxes within,cooling and lubicationg to reach the head drill,and drill cutings from the discharge outside the V-groove.The syetem is mainly used for small diameter deep hole C gun drill machine are usually AC motor of main motor,feed motor DC servo motoe selction,headstock frequecy electrical motor selection .Mode of motion is linear control syetem for parallel with the axis of the drilling spindle.Main movetment is a bie of rotation syetem for drilling speed to a reasonable choice and to smooth exchange rate,without stopping the automatic change-speeg,infinitely variable speed selection systen.Feed motion is the main axis of linear motion systems,in oder to guarantee the transmission accuracy and smoothness to minimize friction,use ball screw linear guide drive.Thruogh the gun drill machine tool design,demonstrates the application for hole machining of gun drill, contains machining theory,structure and various parts of machine tools.The design has feeding system ,headstock,oil coolet grant and table.It shows that gun drill has characteristic on high precision ,quic machine ,long life ,good chip break,especially application on NC laths,it takes on less tools and spare parts ,low cost.The main topics on the DF system and the principle of Oil granted，and DF system mechanism for debris from outside escape of chips deep hole drilling，designed the small diameter deep hole drilling system. This article from the economic，practical starting, for small diameter deep hole drilling system a more detailed introduction and outside escape of chips DF system's main oil installations award for a detailed description of the design.Key words:small-diameter deep-holes gun drill;NC laths; headstock; oil coolet grant; drilling system目录1 绪论 (1)1.1本课题的背景及研究目的 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3枪钻机床的特点和设计 (2)1.4枪钻的结构 (4)1.5课题的研究方法 (4)1.6深孔加工的类型及特点 (5)1.6.1 深孔加工的特点 (5)1.6.2 深孔加工中要解决的主要问题 (5)2 深孔加工系统的类型及选择 (7)2.1常用深孔加工系统的简介 (7)2.1.1 枪钻系统 (7)2.1.2 BTA系统 (7)2.1.3 DF系统 (8)2.1.4 喷吸钻系统 (8)2.2DF系统的设计理论 (9)2.2.1 外排屑DF系统 (9)2.2.2 DF系统的抽屑机理 (10)3 数控枪钻机床总体方案设计 (12)3.1总体方案的设计 (12)3.2小直径数控枪钻机床钻削系统的设计 (13)3.2.1 授油器的分类及原理 (13)3.2.2 授油器的结构设计 (15)3.2.3 主轴箱的设计 (16)3.2.4 带传动的设计 (20)4 枪钻机床进给系统设计 (24)4.1进给系统的组成及特点 (24)4.2进给系统的电机选择 (25)4.3滚珠丝杠幅的安装 (25)4.4滚珠丝杠幅的计算 (27)4.5滚珠丝杠幅的防护和润滑 (32)4.6滚珠丝杠在高速数控机床上的应用 (32)4.7联轴器的选择 (33)4.8导轨的选择 (34)结论 (38)参考文献 (39)1绪论1.1本课题的背景及研究目的在机械加工过程中，经常会碰到深孔加工的难题，而深孔钻削在核能，航空航天，石油和天然气等行业有着广泛的应用。
枪钻使用
2. 深孔（枪）钻系统基本组成：
深孔（枪）钻系统由 WHP 脉冲式冷却液与压缩空气混合雾化装置；混合 油气管及喷嘴；深孔（枪）钻专用夹持套筒和深孔（枪）钻钻头组成。当使用 小直径钻头，机床转数不能满足深孔（枪）钻切削速度要求时，需在夹持套筒 与机床主轴间安装固定速比为 1:3.81 的增速器。
3. 深孔（枪）钻系统（雾化装置）工作原理：
到可满足需要的长度（钻科公司可提供枪钻钻头的最大长度为 3000mm）。
4.4. 主轴增速装置的选用：
由于钻头直径小，而机床主轴转数不能满足枪钻的切削速度（参见表 6）
时，应选用主轴增速器，钻科公司提供固定速比为 1:3.81 的主轴增速器。
4.5. 挡水环的选择：
为保护机床主轴应选用与枪钻直径相匹配的挡水环。
按逆序先停止进给，再停止主轴转动和喷雾，主轴停止转动后再将钻头退出。
6. 刃（修）磨
6.1. 深孔（枪）钻钻头切削刃和后刀面出现明显磨损；刀口切削边缘起毛，至 使无法顺利排屑；或发生粘刀、切屑卷曲、切削时刀杆颤抖等现象，无法通过
调整切削参数制止时，钻头需要重新刃（修）磨。
6.2. 加工不同材质的标准钻刃研磨及支撑肩部轮廓搭配示意
表1
编号 D1 L2 D2
L1
L3 莫氏
Part mm mm mm
mm
mm 锥柄号
TH-31 16 40 31.75 88.90 24.13 1
TH-32 25 50 45.97 113.03 30.99 2
TH-33 25 50 45.97 113.03 30.99 3
切削主轴旋转式:摩式锥柄夹持套筒
4.1.4. 将乳化切削油按 1:10 比例混合好后装满油箱。 4.1.5. 将喷嘴连接到安装于机床主轴的钻头夹持套筒上。 4.2. 深孔（枪）钻尾端驱动柄夹持套筒的选择。
深孔枪钻资料
用户：郑州煤矿机械集团有限责任公司机型：ZK2130DB/2500使用情况：投入生产已3年多，机床状况优良一：加工零件分析1.工件外径￠50～￠270mm2.工件长度1500～2800mm3.加工孔径Φ16～Φ28（加工深度2500mm）4.偏斜度 1/1000 （长径比100倍以内）5.工件材料27SiMn6工件硬度HB240-2807 .孔位置：同心孔二：加工方法及加工形式：本机床为工件、刀具双旋转的内排屑深孔钻床，适合轴类回转体零件中心深孔的钻削加工。
三：加工效率：每分钟钻孔深度不小于100mm 。
我公司为郑州煤矿机械集团生产的DB系列内排屑深孔钻床，最大钻深2500mm机床布局：该机床卧式布局，结构紧凑，操作简便。
零件装夹部位外主机其余部分采用全防护，因工件均为圆棒材，长度又较长，机床主机分为工件夹持与钻杆主轴导向、刀具进给左右两体。
左右两体的端面用螺钉和定位销联接。
液压滤屑系统与机床主机平行放置。
整体结构紧凑，占地面积小，操作较为方便。
外形整洁美观，并且有效的保证了机床切削液无渗漏。
工件装夹及定位：工件一端采用液压卡盘夹持，另一端用液压中心架支撑。
工件右端面与授油器前端的导向套端面相贴合，起到密封及导向的作用。
电机、减速机带动实现工件定速旋转。
工件长短变更时，工件主轴箱可沿床身导轨前后调整位置。
液压卡盘、液压中心架的夹紧配置两脚踩开关，操作简便。
在工件主轴箱和导向排屑器之间设计有工件辅助支撑，其高度可调，装夹起辅助支撑的作用。
工件装夹流程：先放置在辅助支撑上，左端推入卡盘夹持面内，预夹紧。
右端用中心架夹持，此时，工件离开辅助支撑。
然后液压驱动导向排屑器拖板，使导向套端面顶紧在工件前端面上，完成工件装夹。
工件主轴箱可以手动前后移动，以适应深孔加工零件长短的变化。
移动到位后，应可靠锁紧才可工作。
工件主轴采用电机、减速机带动实现工件定速旋转钻杆主轴旋转采用变频电机驱动，可无级调速，满足不同钻孔直径的需要。
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深孔（枪管）钻系统的工作原理与方法
作者：钻科(加拿大)有限公司
由于深孔钻床的特殊性，其价格比较昂贵，
对于非专业化、批量化深孔加工需求的厂家，成本明显过高。
而采用普通机床改为深孔加工机床，由于其成本低、安装运作周期短以及一床多用（车削、铣削、深孔钻削、深孔镗和深孔珩磨）等优点，为许多生产厂家所接受。
枪钻系统的工作原理与方法
上图各部分名称如下
1 切削段7 深孔（枪管）钻钻头
2 切削点8 钻身中心雾化混合气信道
3 磨光面9 喷嘴
4 雾化混合气通道10 旋转之钻头/夹持套筒
5 被切削工作物11 工作母机主轴
6 切削冷却液与空气混合雾化装置12 切屑与雾化混合气回收信道
深孔（枪管）钻切削系统的操作步骤
步骤一先将切削冷却液以1比10的比例混合妥当后，注入切削冷却液储存箱内。
步骤二预先在工作物上钻出一精度为+0.001英吋(0.0254mm)/-0的导引孔，深度为钻径之二分之一；注意：该孔径绝对不能小于钻头直径。
步骤三确认钻头被牢固地锁紧在夹持套筒里，并稳固地连接于主轴上；同时对好切削中心线。
将切削冷却液储存箱与喷嘴接合并连接到工作母机上。
步骤四将钻刃尖端伸入导引套或导引孔内，但不可使尖端碰触及导引套或导引孔的底部
步骤五开启滑动或双重阀门，调整雾化混合气至适当状态，选定适当的进刀速度与转速。
步骤六激活主轴与进刀，确使切屑稳定和连续性的产生。
若金属屑呈裹起状，请立刻降低进刀速度。
在切削过程中，持续不断地检查钻刃是否磨损，在退刀时，应先停止主轴转动。
普通机床改造为深孔钻机对原有机床的要求不高。
改造时，不改变原机床的性能及结构。
只需加装一套枪钻系统（冷却雾化系统和夹持套筒、选用枪钻）就行，对于转速较低的机床，有的需要加装增速器。
改装后的机床拆除深孔枪钻系统后，不影响原来机床的使用。
驱动柄夹持套筒
本公司备有尺寸齐全、适合传统式或新式CNC等机床使用的一系列“驱动柄夹持套筒”。
同为减少您购买太多单一尺寸驱动柄夹持套筒而增加成本，
提供多种“标准型减缩式套筒”供您弹性选择。
切削冷却液雾化系统
切削冷却液及其雾化系统，是深孔精密切削加工不可或缺的环节；加工过程中可以根据钻削尺寸的不同，调整配合不同的油液输送压力，通过贯穿钻头全长的中心输送管道，将冷却液强制输送至切削点，以达到冷却刀刃、润滑刀肩的效果，并将切屑强制带出工作物之外。
DM3000型切削冷却油雾化系统
如图DM3000、DM2000型切削冷却油雾化系统的采用，有利于改善加工刀具的工作环境、提高加工精度，是一种经济实用的选择。
同时该系统还适用于多种机床，如手动机床、研磨机床、加工中心等。
北京总部:北京市南三环中路小铁营10号,恒松园1号楼902室
电话:86-10-87673651 87673652
传真:86-10-87673653
邮编:100075(end)。