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【摘 要】镗孔加工性能下降的原因较为复杂，通常包括工件稳定性差、加工余量不足、刀具牌号、几何形状不符或组装刚性不足、切削速度与进给率不当等等，本文将对此进行详细分析，期望为机械加工同行提供可行的参考。
【关键词】镗孔加工；性能；影响因素
前言
镗孔加工是机械加工的重要组成部分，其加工质量直接影响着零件的外观与性能，因而强化对镗孔加工过程的重视，提升镗孔加工性能，有着很强的必要性。镗孔加工性能受多方面因素影响，包括工件与机床性能、刀具组合与刀具刚性、加工余量、技术参数等等，镗孔加工性能的下降可能与其中的某一项有关，也可能与其中的几项有关，因而加强对各个影响因素的重视，强化日常加工工作中的工具、设备维护与参数控制，才能切实保证镗孔加工性能。同时，一旦遇到刀具寿命降低或零件加工质量下降等问题时，应及时对产生原因进行分析和识别，并采取针对性的改进措施。
1 工件稳定性
许多机械加工人员在分析镗孔加工性能下降的原因时，夹具性能常常不是最先考虑的因素。但事实上，在镗孔加工过程中，工件状态对刀具的切削性能有着显著的影响，因而夹具的性能至关重要。首先，加工过程中，若工件稳定性不足，会对机床与夹具的性能产生影响，使切削参数发生偏差，进而导致切削效果不理想；其次，若工件稳定性长期较低，一些机床主轴容易产生磨损，加之夹具稳定性下降，必然会进一步导致加工精度降低和质量下降，但此时可通过改变刀片类型或调整切削参数来予以解决。
2 加工余量
许多机械加工人员对车削加工的余量及技术参数较为熟悉，而这些经验在镗孔加工过程中并不适用，因而进一步明确镗孔加工尤其是在双刃镗刀加工中的加工余量，对于确保镗削加工性能极其重要。以双刃镗刀粗加工加工为例，在以往的镗削加工经验中，因加工余量过小而造成的刀具性能下降问题十分常见，这是因为钻头直径与工件最终孔径之间的距离过小，造成镗削余量不足（低于0.75mm），进而导致两个刀片吃刀量不足，进而引发颤振，从而降低切削性能。此外，在镗削加工中，零件芯孔偏差也加工余量不足的一种，对于有芯孔的零件，若加工中芯孔位置出现偏差，很可能导致两侧刀片的吃刀量不均衡，进而导致工件材料切除过多，加工精度下降。对于加工余量不足的情况，采用单刃镗刀进行加工的效果通常要优于双刃镗刀加工效果，因而通常采用单刃镗刀进行精加工，但做好加工余量的控制无疑对提升双刃镗刀粗加工质量有着重要的意义。
3 刀具牌号与组装刚性
3.1 刀片牌号和几何形状
作为镗孔加工中的关键部件，刀片的性能、牌号与几何形状均是决定镗削加工质量的重要因素，即使刀片刚性优越，若牌号与几何形状与加工任务不匹配，也很难达到理想的加工效果。刀片的几何形状对加工过程中刀片的稳定性有着影响，为了保证刀片使用寿命应结合加工任务需求合理选择刀片形状。压制几何形状的镗刀片一般采用断屑台，以保证使用寿命，但应注意确保径向切深应大于刀尖圆弧半径的二分之一。
近年来镗孔加工技术不断发展，加工过程中所用的刀片牌号不断变化，刀片涂层也在迅速更新换代。机械加工工作中常常要对不同的金属材料进行镗削加工，不同金属材料的性质存在差异，对此，应针对不同金属材料选用适用的刀片牌号，如对钢制零件与铁制零件应采用金属陶瓷和三层涂层硬质合金牌号，在较为理想的加工条件下，也可采用氮化硅陶瓷刀片；对于铝制零件，通常采用未涂层硬质合金刀片等。
3.2 刀具组装刚性
在以往的机械加工经验中，许多工作人员十分重视镗孔直径与标称深深度，但对镗孔深度与加工所需的额外悬伸量考虑不足。例如，在某种镗削加工中，镗孔深度只有50mm，但刀具通过工件和夹具到达被镗孔可能需要200mm的悬伸长度。这与要求的镗孔深度为250mm的镗削加工截然不同，因此而导致加工质量下降。因而，为了更好得确保刀具的刚性与加工性能，应强化对刀具组装刚性的重视，对此，可采用模块化模块化蹚刀系统，以便在机械加工过程中针对不同的零件和加工要求确定相应的模块组合。值得注意的是，当刀具长度较大时，应先选择较大镗杆基本直径，再根据实际条件与加工要求逐步缩小镗杆直径，而不能采用固定的直径尺寸。
4 切削速度与进给率
切削速度与给进率是镗孔加工过程中的重要技术参数，控制好这两项技术参数无疑对保证镗削加工性能至关重要。通常，我们认为高切削速度与中给进率是比较理想的加工状态，但具体参数的设定并不是固定的，需要在加工时视机床刚性、零件材料等各方面因素而进行调整。此外，粗镗加工与精镗加工由于加工目的、刀具存在一定的区别，其切削速度与给进率也有所区别，对于粗镗加工来说，通常需提高加工速度，适当去除金属余量，而对零件外观质量的要求相对较低，因而为了保证加工效率通常采用刚性较高的镗刀，此时应采用较高的切削速度，与此同时，为了更好地保证加工余量，应采用较大的给进率，以避免因加工余量不足而造成的颤振，更好地保证加工性能。而精镗加工中，对加工精度与外观质量要求更高，加工过程中应注意确保蹚刀的耐用度，在以往的加工经验中，许多加工人员为了保证加工效率而采用较大的切削速度，或者用过高的切削速度进行大负荷切削作业，导致镗刀片表面温度升高，产生变形等问题，使表面光洁度与刀片耐用度下降，进而影响切削性能和加工质量。
5 总结
综上所述，镗孔加工性能的影响因素较为复杂，要保持较好的加工性能，应密切关注工件稳定性、加工余量、刀具组合与牌号，以及切削速度与给进率等技术参数，此外，针对不同的零件金属材料采取针对性的加工措施，以及针对不同的加工任务制定适用的技术参数，也是保证加工效率与加工质量的重要途径。尤其要注意的是，刀片作为工件与刀具接触的关键点，其刚性、稳定性与其他各方面性质对加工性能有着重要的影响，加工过程中应尽可能地提升切削稳定性，并控制好切削速度和加工负荷以避免刀片温度过高，以延长刀片使用寿命和维持良好的镗孔加工性能。
参考文献：
[1]陈辉华.镗孔时发生让刀现象分析及解决方法[J].宁波职业技术学院，2012（5）.
[2]钟程斌.新型镗孔机设想[J].金属加工：冷加工，2013（4）.
[3]张洪涛，杨海军.具有让刀功能的镗孔及切端面装置的研究[J].制造技术与机床，2013（4）.
[4]李细章.车床镗孔专用夹具的设计与镗孔加工[J].科技咨询导报.2007（25）.
[5]杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2011.
【关键词】镗孔加工；性能；影响因素
前言
镗孔加工是机械加工的重要组成部分，其加工质量直接影响着零件的外观与性能，因而强化对镗孔加工过程的重视，提升镗孔加工性能，有着很强的必要性。镗孔加工性能受多方面因素影响，包括工件与机床性能、刀具组合与刀具刚性、加工余量、技术参数等等，镗孔加工性能的下降可能与其中的某一项有关，也可能与其中的几项有关，因而加强对各个影响因素的重视，强化日常加工工作中的工具、设备维护与参数控制，才能切实保证镗孔加工性能。同时，一旦遇到刀具寿命降低或零件加工质量下降等问题时，应及时对产生原因进行分析和识别，并采取针对性的改进措施。
1 工件稳定性
许多机械加工人员在分析镗孔加工性能下降的原因时，夹具性能常常不是最先考虑的因素。但事实上，在镗孔加工过程中，工件状态对刀具的切削性能有着显著的影响，因而夹具的性能至关重要。首先，加工过程中，若工件稳定性不足，会对机床与夹具的性能产生影响，使切削参数发生偏差，进而导致切削效果不理想；其次，若工件稳定性长期较低，一些机床主轴容易产生磨损，加之夹具稳定性下降，必然会进一步导致加工精度降低和质量下降，但此时可通过改变刀片类型或调整切削参数来予以解决。
2 加工余量
许多机械加工人员对车削加工的余量及技术参数较为熟悉，而这些经验在镗孔加工过程中并不适用，因而进一步明确镗孔加工尤其是在双刃镗刀加工中的加工余量，对于确保镗削加工性能极其重要。以双刃镗刀粗加工加工为例，在以往的镗削加工经验中，因加工余量过小而造成的刀具性能下降问题十分常见，这是因为钻头直径与工件最终孔径之间的距离过小，造成镗削余量不足（低于0.75mm），进而导致两个刀片吃刀量不足，进而引发颤振，从而降低切削性能。此外，在镗削加工中，零件芯孔偏差也加工余量不足的一种，对于有芯孔的零件，若加工中芯孔位置出现偏差，很可能导致两侧刀片的吃刀量不均衡，进而导致工件材料切除过多，加工精度下降。对于加工余量不足的情况，采用单刃镗刀进行加工的效果通常要优于双刃镗刀加工效果，因而通常采用单刃镗刀进行精加工，但做好加工余量的控制无疑对提升双刃镗刀粗加工质量有着重要的意义。
3 刀具牌号与组装刚性
3.1 刀片牌号和几何形状
作为镗孔加工中的关键部件，刀片的性能、牌号与几何形状均是决定镗削加工质量的重要因素，即使刀片刚性优越，若牌号与几何形状与加工任务不匹配，也很难达到理想的加工效果。刀片的几何形状对加工过程中刀片的稳定性有着影响，为了保证刀片使用寿命应结合加工任务需求合理选择刀片形状。压制几何形状的镗刀片一般采用断屑台，以保证使用寿命，但应注意确保径向切深应大于刀尖圆弧半径的二分之一。
近年来镗孔加工技术不断发展，加工过程中所用的刀片牌号不断变化，刀片涂层也在迅速更新换代。机械加工工作中常常要对不同的金属材料进行镗削加工，不同金属材料的性质存在差异，对此，应针对不同金属材料选用适用的刀片牌号，如对钢制零件与铁制零件应采用金属陶瓷和三层涂层硬质合金牌号，在较为理想的加工条件下，也可采用氮化硅陶瓷刀片；对于铝制零件，通常采用未涂层硬质合金刀片等。
3.2 刀具组装刚性
在以往的机械加工经验中，许多工作人员十分重视镗孔直径与标称深深度，但对镗孔深度与加工所需的额外悬伸量考虑不足。例如，在某种镗削加工中，镗孔深度只有50mm，但刀具通过工件和夹具到达被镗孔可能需要200mm的悬伸长度。这与要求的镗孔深度为250mm的镗削加工截然不同，因此而导致加工质量下降。因而，为了更好得确保刀具的刚性与加工性能，应强化对刀具组装刚性的重视，对此，可采用模块化模块化蹚刀系统，以便在机械加工过程中针对不同的零件和加工要求确定相应的模块组合。值得注意的是，当刀具长度较大时，应先选择较大镗杆基本直径，再根据实际条件与加工要求逐步缩小镗杆直径，而不能采用固定的直径尺寸。
4 切削速度与进给率
切削速度与给进率是镗孔加工过程中的重要技术参数，控制好这两项技术参数无疑对保证镗削加工性能至关重要。通常，我们认为高切削速度与中给进率是比较理想的加工状态，但具体参数的设定并不是固定的，需要在加工时视机床刚性、零件材料等各方面因素而进行调整。此外，粗镗加工与精镗加工由于加工目的、刀具存在一定的区别，其切削速度与给进率也有所区别，对于粗镗加工来说，通常需提高加工速度，适当去除金属余量，而对零件外观质量的要求相对较低，因而为了保证加工效率通常采用刚性较高的镗刀，此时应采用较高的切削速度，与此同时，为了更好地保证加工余量，应采用较大的给进率，以避免因加工余量不足而造成的颤振，更好地保证加工性能。而精镗加工中，对加工精度与外观质量要求更高，加工过程中应注意确保蹚刀的耐用度，在以往的加工经验中，许多加工人员为了保证加工效率而采用较大的切削速度，或者用过高的切削速度进行大负荷切削作业，导致镗刀片表面温度升高，产生变形等问题，使表面光洁度与刀片耐用度下降，进而影响切削性能和加工质量。
5 总结
综上所述，镗孔加工性能的影响因素较为复杂，要保持较好的加工性能，应密切关注工件稳定性、加工余量、刀具组合与牌号，以及切削速度与给进率等技术参数，此外，针对不同的零件金属材料采取针对性的加工措施，以及针对不同的加工任务制定适用的技术参数，也是保证加工效率与加工质量的重要途径。尤其要注意的是，刀片作为工件与刀具接触的关键点，其刚性、稳定性与其他各方面性质对加工性能有着重要的影响，加工过程中应尽可能地提升切削稳定性，并控制好切削速度和加工负荷以避免刀片温度过高，以延长刀片使用寿命和维持良好的镗孔加工性能。
参考文献：
[1]陈辉华.镗孔时发生让刀现象分析及解决方法[J].宁波职业技术学院，2012（5）.
[2]钟程斌.新型镗孔机设想[J].金属加工：冷加工，2013（4）.
[3]张洪涛，杨海军.具有让刀功能的镗孔及切端面装置的研究[J].制造技术与机床，2013（4）.
[4]李细章.车床镗孔专用夹具的设计与镗孔加工[J].科技咨询导报.2007（25）.
[5]杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2011.