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淺談槍鉆在普通鏜床深孔加工中的運(yùn)用

2018-7-30 來(lái)源：湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院作者：許穎

摘要：通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行分析研究，將槍鉆技術(shù)運(yùn)用到普通鏜床對(duì)單件小批量產(chǎn)品中的深孔進(jìn)行加工，采用適當(dāng)?shù)募庸すに嚕诒ＷC深孔加工精度的同時(shí)，提高了生產(chǎn)率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：槍鉆；鏜床；深孔加工

0 引言

目前，帶有小直徑深孔的產(chǎn)品數(shù)量越來(lái)越多，而深孔加工是機(jī)械加工中的一道難題，尤其是細(xì)長(zhǎng)孔的加工。由于刀具細(xì)長(zhǎng)，不僅加工精度低，表面粗糙度差，而且散熱困難，排屑不易，因此導(dǎo)致操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，質(zhì)量難以保證。

因?yàn)樵谏a(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)有單件小批量的產(chǎn)品，會(huì)有一些精度要求較高的細(xì)長(zhǎng)孔，所以對(duì)細(xì)長(zhǎng)孔加工工藝的制定和實(shí)施是保證產(chǎn)品加工質(zhì)量的關(guān)鍵，特別是針對(duì)此次需要加工的小批量產(chǎn)品中存在的直徑為 8mm，而深度達(dá)到 290mm 的細(xì)長(zhǎng)孔。

1 、加工刀具的選擇

1.1 麻花鉆的運(yùn)用

麻花鉆是孔加工刀具中應(yīng)用最廣的刀具，可以被夾持在手動(dòng)、電動(dòng)的手持式鉆孔工具或鉆床、銑床、車床乃至加工中心上使用。傳統(tǒng)上小直徑深孔加工主要采用接長(zhǎng)麻花鉆。

圖 1 麻花鉆結(jié)構(gòu)示意圖

如圖所示，麻花鉆由工作部分、頸部及柄部三部分組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，刃麿方便，但切削難以排出，熱量又不能及時(shí)散發(fā)等諸多加工過(guò)程中呈現(xiàn)的問(wèn)題也使麻花鉆的使用存在了一定的局限性，尤其在深孔加工中，這些問(wèn)題更為突出。另外，使用麻花鉆加工的孔形位誤差較大、孔的精度低、加工后的表面粗糙度差也是難以解決的問(wèn)題.

1.2 槍鉆的運(yùn)用

槍鉆是一種有效的深孔加工刀具，其加工范圍很廣，可以涉及從玻璃纖維等塑料到高強(qiáng)度合金的深孔加工。在公差和表面粗糙度要求較嚴(yán)的深孔加工中，槍鉆可保證孔的尺寸精度、位置精度和直線度。

圖 2 槍鉆結(jié)構(gòu)示意圖

如圖所示，鉆頭是整個(gè)槍鉆的關(guān)鍵部分，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)可以保證在完成切削工作的同時(shí)還起到自導(dǎo)向的作用，可以通過(guò)一次貫穿得到一個(gè)高精度的深孔。為了更好地對(duì)比槍鉆與麻花鉆在孔加工過(guò)程中的參數(shù)，我們選擇的試樣為 45# 鋼，直徑為 φ11 深300 的孔，對(duì)比結(jié)果如表 1 所示。

表 1 麻花鉆與槍鉆加工孔的主要參數(shù)對(duì)照表（試樣：45#鋼 φ11×300孔）

由以上試驗(yàn)可以看出在孔加工過(guò)程中，槍鉆比麻花鉆有明顯的優(yōu)勢(shì)，特別在深孔加工中這個(gè)優(yōu)勢(shì)會(huì)更加突出。槍鉆加工屬于半精加工，孔各個(gè)方面的精度都會(huì)有比較大的提升，一般不會(huì)產(chǎn)生毛刺。最大的優(yōu)勢(shì)在于中途不用退刀，一次性加工完成，所以效率高。槍鉆能夠加工的深度比麻花鉆深很多，但也因?yàn)榕判嫉膯?wèn)題，需要機(jī)床有很高的內(nèi)冷壓力。

2、加工設(shè)備的選擇

利用簡(jiǎn)單的工藝裝備，對(duì)中小型工廠企業(yè) 、個(gè)體加工者有著較高的實(shí)用價(jià)值，因此對(duì)許多細(xì)長(zhǎng)孔的加工，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的普通車床是首選。而對(duì)于此次加工的產(chǎn)品，由于整體尺寸偏大，孔精度要求高，車床的加工受到了限制，于是結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮，我們選擇了普通鏜床做為加工的設(shè)備。

臥式鏜床是鏜床中應(yīng)用最廣泛的一種，它主要是孔加工，鏜孔精度可達(dá) IT7，表面粗糙度可以達(dá)到 Ra1.6 ～ 0.8μm。鏜軸水平布置并做軸向進(jìn)給，主軸箱沿前立柱導(dǎo)軌垂直移動(dòng)，工作臺(tái)做縱向或橫向移動(dòng)，進(jìn)行鏜削加工。

3 、加工工藝方案分析

槍鉆在使用過(guò)程中由于主軸上鉆頭通過(guò)引導(dǎo)孔或?qū)走M(jìn)入工件表面，進(jìn)入后，鉆刃的結(jié)構(gòu)起到自導(dǎo)作用，保證切削精度。這時(shí)的冷卻液通過(guò)鉆頭中間的通道到達(dá)切削部位，并將切削從排屑槽帶出工件表面，同時(shí)對(duì)鉆刃進(jìn)行冷卻和對(duì)背部的支撐凸臺(tái)進(jìn)行潤(rùn)滑，從而獲得良好的加工表面和加工質(zhì)量。高壓冷卻霧化裝置在加工過(guò)程中起到潤(rùn)滑、冷卻、排屑的作用。

槍鉆加工時(shí)最好使用專用機(jī)床，但會(huì)大幅度增加加工成本，對(duì)于單件小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)或中小企業(yè)來(lái)說(shuō)并不實(shí)用，因此結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，將槍鉆技術(shù)運(yùn)用在普通鏜床上進(jìn)行深孔加工，只需對(duì)機(jī)床進(jìn)行簡(jiǎn)單的改進(jìn)，增加高壓切削液泵，并制訂出適當(dāng)?shù)墓に嚪桨福燃庸?dǎo)向孔，然后再用長(zhǎng)刀，高壓內(nèi)冷，便可以很好的達(dá)到該產(chǎn)品的加工要求。

我們先后選擇了兩組試切對(duì)象，材料均為 Q235，鋼板類零件，并針對(duì)試切對(duì)象的材質(zhì)，選擇了兩組不同長(zhǎng)度的 R1 型槍鉆，分析現(xiàn)場(chǎng)操作所出現(xiàn)的一些問(wèn)題，在加工工藝制訂的過(guò)程中一定要注意以下事項(xiàng)。

（1）啟動(dòng)機(jī)床主軸前，鉆頭必須在導(dǎo)向孔內(nèi)，并且在鉆孔前必須先通冷卻液。

（2）深孔應(yīng)采用不同長(zhǎng)度的鉆頭（由短到長(zhǎng)）分級(jí)鉆，不能一次鉆到位。

（3）在加工過(guò)程，應(yīng)時(shí)刻注意鐵屑是否排出，并觀察鐵屑的狀態(tài)來(lái)判斷鉆刃是否磨損。

（4）操作時(shí)嚴(yán)格遵守如下規(guī)則：手動(dòng)將鉆頭引入導(dǎo)孔——打開(kāi)霧化噴嘴——啟動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)——開(kāi)始進(jìn)給、停止進(jìn)給——停止旋轉(zhuǎn)——停止噴嘴——退出鉆頭。

4 、總結(jié)

槍鉆技術(shù)在普通鏜床上的運(yùn)用，不僅解決了單件小批量產(chǎn)品的深孔加工問(wèn)題，又不會(huì)對(duì)原機(jī)床的加工性能造成破壞，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，取得了很好的效果。

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