傳統鑽削與螺旋銑孔加工工藝的區別

01傳統銑削工藝

傳統的鑽削加工（gōng）主要有以下特點（diǎn）。

其一，在傳統的鑽孔過程中，主軸中心的線速度為0，即鑽頭中心不參與切削，工件的中心區域材料（liào）要完全依靠鑽機向下（xià）的推力將其擠出來去除，因而鑽頭所承受的Z向力很大，當加工鈦合（hé）金等難加工材料時，刀具的快速磨損（sǔn）失效也就（jiù）在所難免了。

其二，傳統鑽孔加工過程是（shì）一個連續的切削過（guò）程，刀刃（rèn）始終與工件相接觸，切削（xuē）時接觸麵溫度很高，而（ér）鈦合金的導熱性差，連續的切削過程使溫（wēn）度（dù）不斷累（lèi）積（jī），這也加速了刀具的磨損失效，導致加工表麵質量下降。

其三，傳統鑽孔加工（gōng）的排屑方式也是導致刀具失效的一個原因。鑽孔過程（chéng）中，切屑從鑽（zuàn）頭狹槽中排出，排（pái）屑速度慢，而切削熱主要是由切（qiē）屑（xiè）帶走的，當切削熱不能及時（shí）疏散時（shí），大量切削熱留在了（le）工（gōng）件（jiàn）和刀具上，這會加速刀具的磨損失效。

另外，切屑與已加工孔的表麵有（yǒu）直接接觸時，加工表麵會被劃傷，顯然這（zhè）種排屑方式又影響了孔（kǒng）的表麵質（zhì）量。一般說來（lái），傳統鑽孔加工質量是無法滿足飛機製造業（yè）的精度要（yào）求的，還必（bì）須依靠其他工序來保（bǎo）證孔的表麵質量，從而降低了工（gōng）作效率，同時也提高了加（jiā）工成本（běn）。從技術可行性和經濟角度考慮，傳統鑽孔工藝（yì）已不再適用於飛機製造業。

02螺旋（xuán）銑孔工藝

與傳統的鑽削加工（gōng）相比，螺旋銑孔采用了完全不同的（de）加（jiā）工方（fāng）式。螺旋銑孔過程由主軸的“自轉”和主軸繞（rào）孔（kǒng）中（zhōng）心的“公轉”2個運動（dòng）複合而成，這種特殊的（de）運動（dòng）方式決定（dìng）了螺旋（xuán）銑（xǐ）孔的（de）優勢。

首先，刀具中心的軌跡是螺旋線而非（fēi）直線，即刀具（jù）中心不再與所加工孔的中（zhōng）心（xīn）重（chóng）合，屬偏心加工過程。刀具的直徑（jìng）與孔的直徑不一樣，這突破了傳統鑽孔技術中一（yī）把刀具加工同一直徑孔的限製，實現了（le）單一直徑刀（dāo）具（jù）加工一係列直徑孔。這不僅提高了加工效率，同時也大大（dà）減少了存（cún）刀數量和（hé）種類，降低了加工成本。

其次，螺旋銑孔過程是斷續銑削過程，有利於刀具（jù）的散熱，從（cóng）而降低了因溫度累積而造成刀具磨（mó）損失效的風險。更重要的是，與（yǔ）傳統鑽孔（kǒng）相比，螺旋銑孔過程在冷卻液的使用上有了很大（dà）的改進（jìn），整個銑孔過程可以采用微量潤滑（huá）甚至空冷方（fāng）式來實現冷卻，是一個綠色環保的過程。

最後，偏心加工的方式（shì）使得切屑有足夠的空間（jiān）從孔槽（cáo）排出，排屑方式不再是影響孔質量的（de）主要因素。由此可（kě）見，該項技術有著廣闊的發展（zhǎn）空間和良好的（de）市場前景，但作為（wéi）新的加工方式，其加工機理有待進一步研究探討。

螺旋銑孔的優勢

1.提高加工孔的質量（liàng）和刀具壽命

相對於傳統的鑽孔技術，螺旋銑孔顯著地提（tí）高了（le）孔的質量和強度；螺旋銑孔屬於斷續切（qiē）削，較低的銑削力使得加工的孔（kǒng）無毛刺；刀具直徑（jìng）比孔小，切屑得（dé）以順利排出，使（shǐ）得孔表麵的粗糙度值能大幅降低；在加工複合型材料時，消除了以（yǐ）往傳統打孔由於刀尖鈍化導致的脫層、剝離、孔表麵質量低（dī）等情況。

傳統鑽（zuàn）孔刀具中心的切削能力低下，且易（yì）積聚發熱快速磨損，刀具壽命普遍較低；螺旋銑孔則由於較低的銑削力使刀具壽命顯著提高。

2.縮短研製周期，節約加工成本

在製（zhì）造飛機或其他重型機器時，使用螺旋銑孔技術將會大大縮（suō）短研發周期，降低成本。

應用螺旋銑孔技術（shù），可用同一把刀（dāo）加工不同直（zhí）徑（jìng）的孔和複雜形狀（zhuàng）的孔。由於其加工（gōng）方（fāng）法的優越（yuè）性，可以（yǐ）節省傳統的锪錐孔、鉸孔等工（gōng）作。這意味（wèi）著，今後加工孔（kǒng）的刀具種（zhǒng）類型號會不斷減少。從整個研（yán）製周期來（lái）看，使用螺旋技術可（kě）減少很多工序（如分解拆卸後對不同的孔分別進行毛刺去除處理、鉸孔、清除冷（lěng）卻液，再進行組裝），大大縮短加工周期。

3.高度自動化

實現（xiàn）更高的自動（dòng）化程度，也（yě）是降低加工成本的一種方式。由於螺旋銑（xǐ）孔工藝銑削力低，此項技術才能在工業機器人裝置（zhì）上得以應用。由於工業機器（qì）人裝置比較柔弱，而傳統鑽孔軸向力太大，因此傳統鑽孔是無法應用（yòng）在此類裝（zhuāng）置上的。 

4.促進新材料（liào）的使（shǐ）用（yòng）

在飛機的零（líng）部件中使用新型材料是明顯的發展（zhǎn）趨（qū）勢，鈦合金、複合材（cái）料等新型材料已得到廣泛應用。而新型材料的研製使用需要適合的加工工藝支撐，在孔加工方麵，研究（jiū）表明，相對（duì）於傳統鑽孔技術，螺旋銑（xǐ）孔技（jì）術有著顯著的（de）優勢（shì）。

螺旋銑孔工藝（yì）隻需1把刀具就可以加工出（chū）不同直徑、高質量的孔，既減少（shǎo）了換刀時間（jiān），又節省了精加工的工序，大大提高了工作效（xiào）率。鑒（jiàn）於螺旋銑孔技（jì）術（shù）的優勢，各大企業，特別是航空、模具行業中的許多企業已開（kāi）始將它應用到生產實（shí）際中。隨著這種技術的推（tuī）廣和（hé）應用，傳統的（de）鑽孔刀具將會（huì）慢慢被淘汰，而新型銑孔裝置將越來越多地出現在機械加工車（chē）間中。