誰說只有進口機能做到?國產加工中心一樣「高精尖」

不可否認，進口加工中心配置、性能、精度要優於國產加工中心，同樣價格也是不菲。我國工業化進程比起發達國家起步晚，但可喜的是追趕步伐大，追趕速度快。拿加工中心來說，瑞士、美國、英國、日本的加工中心是先進梯隊的代表，而近幾年來，我們國產的加工中心技術日臻基本，應用日益廣泛，拿複雜的深孔加工領域來說，國產加工中心技術已經走向成熟。接下來小編就給各位看官大人做個詳細的匯報吧。

複雜的深孔加工變得越來越富有挑戰性。零件通常需要具有更多的特徵，例如非常小的孔、內腔、不同的孔徑、輪廓、凹槽、螺紋及不同的孔方向。要高效地完成此類公差很小的孔的加工，不僅需要具備豐富的經驗和研發資源，而且需要良好的研發 能力和應用設備，並要實質性地參與到客戶的加工過程中去。而國產加工中心已經具備完善的操作方法和解決途徑。

深孔加工（DHM）

深孔加工是由滿足現有應用而設計的刀具所主導的加工領域。許多不同的行業都會涉及到深孔加工，但應用最廣泛的是能源業和航空航天業。起初有些深孔零件特徵看似很難實現，但由專家設計的非標刀具解決方案除了能解決加工問題，也能確保高效率和無差錯地進行深孔加工。

現在對複雜孔的需求不斷增長，並且迫切需要縮短加工時間，這樣就促進了現代深孔加工技術的發展。 數十年來，深孔鑽削都是一種採用硬質合金刀具的高效加工方法，但孔底鏜削的瓶頸已日益凸顯。 現在，該加工領域取得成功通常基於標準刀具和非標刀具的混合使用，其設計將經驗融入訂製深孔加工刀具中。該種刀具配有加長的高精度刀柄，帶具有支撐功能和集成式鉸刀，再結合使用最新的切削刃槽形和刀片材質以及高效的冷卻液和切屑控制，就能在最高的穿透率和加工安全性下獲得所需的高質量加工。

非標準刀具深孔加工解決方案

深孔鑽削

在深孔鑽削中，1mm以下的小直 徑孔採用硬質合金槍鑽加工而成；對於15mm 及以上的孔，一般採用焊接刃鑽頭；而對於25mm及以上的孔，則採用可轉位刀片鑽頭，從而實現非常高效的鑽削。現代可轉位刀片技術和鑽管系統也為深孔加工提供了 使用訂製刀具的新可能性。 當孔深超過 10 倍孔徑時，加工 出的孔一般很深。孔深達300倍徑時 就需要專門的技術，並採用單管鑽頭 或雙管鑽頭進行鑽削。在加工至這 些孔底部的漫長過程中，需要使用正確的運動機構、刀具配置以及合適的 切削刃才能完成內腔、凹槽、螺紋和 型腔的加工。支撐板技術是另一重 要領域，在深孔鑽削中也至關重要， 現在它作為深孔加工技術的一部分也 發展很快， 其中就包括在該領域能實現更高性能的高品質刀具的開發。

加工工藝的新智造

現在的製造要求需要完全不同於深孔鑽削（然後進行後續的單刃鏜削工序，該工序通常需要在其它工具機上完成）的深孔加工解決方案。即使在多任務工具機上，單次裝夾也需要這種方法。例如，加工幾米深的孔，其孔徑約 100mm，必須一端有螺紋，並且深入到孔中的內腔具有較大直徑。

通常，當鑽削完成時，在將零件移至 車床上後，隨後通過鏜削工序將這些 特徵添加到孔中。在目前的深孔加工中，一把刀具即可加工後續的多道工序，並且不受工具機調整的限制。這 種新刀具技術拓寬了刀具的操作性 能，從而能夠在更小的有限範圍內更 高效地加工出要求嚴苛的零件。

實例

採用深孔加工技術進行高效加 工的一個例子是石油勘探零件的加 工。此類零件約2.5m長，具有一些復 雜的特徵，公差要求小。要獲得小公 差和優良的表面質量，採用的刀具解 決方案首先要鑽削一個直徑為90mm 的孔，然後採用浮動鉸刀進行精加 工。然後，在 1.5m 的深度，通過擴孔 和鉸削得到115 mm 直徑的孔。在另 一分隔段部分，大約在中途進入孔， 然後也進行擴孔和鉸削，並通過倒角 完成加工。最後，可通過鏜削和擴孔 形成兩個帶倒角的內腔，也可通過磨 削獲得最終成品尺寸。

如按常規加工，該零件在工具機上 的加工時間要超過 30h，而使用訂製 刀具進行深孔加工解決方案則可把 時間縮短到7.5h。

提高生產效率

不同於多工序裝夾，採用深孔加 工技術在大批量生產時也能獲得生 產效率的提升。切削時間縮短80% 不足為奇。其中一個關於性能的案 例是刀具和刀片設計方面的專有技術能夠儘可能提高切削刃負載安全 性。在最佳的刀片數量上平衡負載 並優化切削作用，允許採用更高的穿 透率，從而縮短加工時間。在精度方 面，小公差是深孔加工的專長，其中 70% 的孔具有同心度，典型的公差為 0.2mm，直徑公差為20μm。 正確的切屑形狀和大小以及有 效的排屑對於成功的深孔加工（深孔鑽削）至關重要。因此，符合要求的 冷卻液和斷屑控制就非常重要。這 裡所用的現代刀具是目前可轉位刀片鏜削和車削刀具的一部分，也是高 壓冷卻技術的一部分。可靠的切屑 控制是刀片槽形發展不可或缺的一部分，其開發方向是限制連續的切屑 形成和解決難加工材料的斷屑問題。

在許多情況下，難加工的材料涉及正在製造的零件，不僅要求良好的斷屑控制，而且對於刀具材料的要求也很高。對於可預期的刀具壽命和基準切削參數來說，現代刀片材質至關重要，在切削不鏽鋼、鈦合金和高 溫合金時此類材質具有很出色的性能。

偏離中心線的深孔

孔鑽削時對刀具和應用專有技 術要求很高的另一個示例就是加工 發電站的巨大發電機軸中非常深 的孔。在這種情況下，發電業專家 Generpro公司必須以與軸中心線不 對稱的方式加工 90t 的鍛鋼零件，其 中孔深接近 5.5m，直徑超過 100mm。 此類深孔必須偏離一定角度進行鑽 削，並且退出時位置公差須在 8mm以內。

對於孔鑽削應用而言，鑽削方 向、斷屑和排屑以及在預加工軸中絕無廢品產生是至關重要的。該工具解決方案包括一個訂製鑽頭和一個新型支撐板。在發電機軸上應用之前需進行鑽削測試，其結果證實更高 效、更可靠，並且退出位置在目標值 2.5mm以內。在許多情況下採用現代孔加工技術表明加工時間大大縮短—從多個小時縮短至不足1h，並且使很多具有複雜特徵的零件也具有可加工性。

現如今國產加工中心已經在深孔加工領域取得了巨大成功，打破了進口加工中心的壟斷。我們也有理由相信，伴隨著中國智造的崛起和大國工匠的辛勤付出，加工中心的明天會更好。