喷丝板是化纤生产中的核心部件,喷丝板的高精度和高质量是保证良好纺丝工艺及纤维成品质量的关键因素,就喷丝板而言,其最为精密的部分就是“微孔”;另外喷丝板属于精密产品,各道工序的精度要求都很高,其中的孔道加工属于典型的大深径比微小孔加工,孔道加工时间占整个喷丝板加工时间的80%。因此喷丝板微孔的孔型、结构和精度都将直接影响成形纤维的外形、直径和物理机械性能。国内喷丝板制造厂通常采用人工方法对微孔进行加工,即先用样冲点中心,再用微型扁钻进行钻削。在现有的喷丝板微孔加工工艺中,不可避免的将出现刀具磨损、断刀、钻屑堆积等问题,稍有疏忽,即会造成整板报废。因此,要实现微孔的自动化加工,必须针对加工过程中的刀具、切削工艺、自动监测等问题进行研究,开发出集刀具监测、磨损检测、排屑等功能于一体的微孔自动化加工装备和工艺。本文首先介绍了国内外喷丝板加工的现状与发展,分析了国内外微孔加工存在的问题,微孔的尺寸精度要求和加工工艺过程等。国外基本上实现数控加工,国内则依靠传统手工加工,在加工过程中会出现刀具折断、孔径不统一和效率低下等问题。其次在微孔全自动化加工装备等方面,针对微小盲孔难排屑、刀具磨损补偿及微型扁钻容易折断等难题,提出主轴中空数控走位清屑、使用对刀仪实现刀具磨损补偿及刀具在线折断检测等特殊功能,在原有加工中心的基础上增加自动化加工所需的相关辅助功能。在喷丝板微孔的全自动加工方面,由于传统手工刀具的工艺并不适应本自动化加工系统,因此需要对刀具和工艺进行优化。本课题对扁钻全自动加工相应的切削参数及针对微小钻头刚性的问题,提出采用数控程序暂停的方法保证底孔统一留底厚,此外,实验发现扁钻的负前刀面的粗糙度对加工有比较明显的影响,在实验基础上选择了合适的扁铲负前角。通过DEFORM-3D软件模拟与正交实验相结合的办法,以轴向力(Fz)和扭矩(M)结合钻孔个数作为评价指标优化微型扁钻工艺参数。在此基础上,通过钻削实验验证设计结果,将实际加工结果与软件模拟结果相比较,得出微型扁钻微孔加工的最优工艺参数。最后,在上述研究的基础上,针对加工过程进行优化,成功研发出喷丝板微孔全自动化加工专用CNC,探索出微孔合理的加工工艺,提高了每把刀具加工的孔数和微孔加工的质量及效率。该产品填补了国内喷丝板加工领域的空白,目前已投入工厂生产使用。