动压润滑在深孔刀具中的应用

    深孔加工在机械领域中占有重要的地位。深孔加工难度高，加工工作量大，加工环境恶劣，刀具的导向键磨损尤其严重。我公司是生产深孔钻镗床和深孔刀具的专业厂家，经过长时间地摸索、实践和不断改进，有效解决了导向键磨损过快的问题。

　　1.问题提出

　　我公司原来深孔刀具的加工工艺是：导向键留磨量，待安装到深孔刀具刀体上后再配磨导向键，一般尺寸比刀具名义尺寸小0.02mm。现以深孔钻头为例介绍如下，按原工艺生产的钻头在工件中的状态如图1所示。

　　钻头体的导向键在切削力的作用下紧压孔壁，尽管在钻削时有极压润滑油，但导向键与孔壁依然处在边界摩擦状态，致使导向键磨损剧烈。

　　针对上述问题，我们将动压润滑理论应用到深孔刀具导向键上并取得很好的效果。

　　2.导向键的修改及参数计算

　　原来导向键结构如图1所示。先对导向键的修改尺寸作以下说明，根据动压润滑最小油膜的计算：

　　hmin≥{h}=S（Rz1+Rz2）

　　式中，R z1、R z2分别为工件孔的表面粗糙度值和导向键的表面粗糙度值，粗镗和半精镗时，钻头加工的孔粗糙度值可取6.3μm，精镗孔可取3.2μm。深孔刀具安全系数可取小些，S=2。

　　现以钻头为例计算h min={h}=S（R z1+R z2）=2×（6.3+0.8）=14.2（μm），因最小油膜厚度0.014 2mm，所以深孔钻头的导向键外圆尺寸比工件孔小2hmin=0.028mm。

　　加工时，将导向键装在工装胎具上磨至尺寸比钻头名义尺寸小0.03mm，如图2所示。

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　　磨完后，在导向键底面磨出1°斜面（由经验而定），方向是使润滑油由大端流入，小端流出，如图3所示。图4为动压油膜形成示意图。

 

　　将加工完的导向键装到钻头体上，如图5所示。

　　3.结语

　　采用修改后的导向键，实践证明很大程度上减轻了深孔刀具的磨损，提高了刀具寿命。