基于數(shù)控加工中心深孔加工的槍鉆應(yīng)用技術(shù)分析

【摘 要】本文針對(duì)槍鉆技術(shù)的重要性，首先介紹了槍鉆的結(jié)構(gòu)、工作原理以及使用條件，然后分析了其在深孔加工中的實(shí)際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工 深孔加工 槍鉆技術(shù) 切屑故障

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2014）06-0069-01

數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)可實(shí)現(xiàn)零件的高精度加工，在當(dāng)前制造業(yè)應(yīng)用極為廣泛，深孔加工則是其重要組成部分。在汽車、航空、石油等領(lǐng)域，深孔加工技術(shù)水平與零件質(zhì)量密切相關(guān)，因此在孔的形狀、尺寸等方面要求較為嚴(yán)格，鉆孔設(shè)備的選擇顯得尤為關(guān)鍵。槍鉆是一種具有高精度的深孔加工刀具，效率高、使用時(shí)間長(zhǎng)，在半圓孔、斜孔、盲孔中比較適用，受到廣泛重視。

一 槍鉆及其原理

1.結(jié)構(gòu)

槍鉆主要由三部分組成：（1）刀頭部分。負(fù)責(zé)深孔鉆削，通常使用硬質(zhì)合金、高速鋼兩種鉆頭，因前者切削速度快，應(yīng)用最多。多以焊接的形式與鉆桿相連。為提高鉆孔精度，常在鉆頭圓周設(shè)置導(dǎo)向塊，且鉆頭上端設(shè)有油孔，可起到潤(rùn)滑鉆頭、排出切屑的功能。鉆尖結(jié)構(gòu)有很多類型，為保證鉆削過(guò)程中不會(huì)與孔壁摩擦，常會(huì)設(shè)置很小的倒錐度。（2）鉆桿。材質(zhì)多選擇合金鋼管，形狀以D型和V型最為常見(jiàn)，尤其是120°V型角，是普通鉆桿常采用的設(shè)計(jì)形式，外徑比鉆尖稍小。鉆桿的強(qiáng)度和韌性都必須符合要求，以便提供足夠的扭矩，并能夠緩解高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的震動(dòng)。槍鉆以內(nèi)切削外排屑結(jié)構(gòu)居多，為給鉆尖的潤(rùn)滑、排屑提供便利，在鉆桿剛度和強(qiáng)度滿足的同時(shí)，應(yīng)將其排屑空間及冷卻液孔做到最大。（3）鉆柄。位于鉆桿尾端，和機(jī)床相連，負(fù)責(zé)動(dòng)力的傳遞。因傳遞力較大，鉆柄必須進(jìn)行牢固安裝，保持高穩(wěn)定性，且直徑應(yīng)大于鉆桿，但要保證鉆桿鑲嵌其中時(shí)不會(huì)變形。

2.工作原理

在使用時(shí)，先將鉆柄緊緊夾持在數(shù)控機(jī)床的主軸上，鉆頭依靠導(dǎo)套與加工對(duì)象接觸，然后內(nèi)外刃同時(shí)進(jìn)行鉆削，鉆刃自身具有自導(dǎo)向功能，可為切削精度提供保障。冷卻液流經(jīng)鉆頭中間的通道到達(dá)切削部位，起到冷卻、潤(rùn)滑鉆刃的作用，同時(shí)將切屑帶出，完成高質(zhì)量的切削加工。

二 槍鉆的使用要求

1.機(jī)床

第一，槍鉆要順利實(shí)現(xiàn)冷卻、潤(rùn)滑及排屑，應(yīng)配備有高壓冷卻系統(tǒng)，因切削過(guò)程中會(huì)有熱量產(chǎn)生，冷卻系統(tǒng)可吸收熱量，維持切削部位溫度的穩(wěn)定。此部分較為關(guān)鍵，然而實(shí)際加工時(shí)，數(shù)控機(jī)床的冷卻系統(tǒng)往往因壓力低而不能滿足要求，因此必須調(diào)整機(jī)床配置。

第二，使用槍鉆進(jìn)行深孔切削時(shí)，對(duì)其長(zhǎng)度方向的行程要求較高，所以機(jī)床行程務(wù)必要滿足要求。

2.切削液

切削液的質(zhì)量直接關(guān)系著深孔鉆削精度，因此，在使用中應(yīng)盡量選擇優(yōu)質(zhì)切削液，如添加適量極壓添加劑，確保在高壓下可形成油膜，以免出現(xiàn)干磨的狀況。同時(shí)，黏度和流量也應(yīng)得到充分考慮，孔徑越小，黏度越低，與一般的零件加工相比，槍鉆使用的切削液壓力和流量都較大，為實(shí)現(xiàn)流速最大化、方便切屑排出，須保持流量的穩(wěn)定性。另外，冷卻液的作用比較重要，為避免切屑堆積，冷卻液必須保持充分供應(yīng)，否則很容易因切削力加大而折斷槍鉆。

三 槍鉆在深孔加工中的實(shí)際應(yīng)用

某汽車零件制造加工公司在制造一款新車的部件，該零件選用440C材料，孔徑為Φ7.2，孔深85，內(nèi)控對(duì)外圓的同軸度要求為Φ0.02。

若按照以往的鉆鏜加工方法，為保證整個(gè)過(guò)程的質(zhì)量，應(yīng)先進(jìn)行鉆孔，在安排研磨工序補(bǔ)充加工內(nèi)孔，然后以內(nèi)孔定位磨削加工外圓。在鉆孔過(guò)程中，需要多次將鉆刀退出，才能排出切屑，且孔質(zhì)難以保證；若鉆頭折斷，很難取出。最終加工的表面粗糙度為Ra1.4，直線度為0.08%，且加工效率較低。

若采用槍鉆鉆孔，施工程序則較為簡(jiǎn)便，可一次性完成所有工作。鉆削過(guò)程中，切屑便可將切屑排出，孔徑尺寸、形式都比較穩(wěn)定；當(dāng)鉆頭折斷時(shí)，也極易取出。最終加工的零件精度高，表面粗糙度僅為0.3，直線度為0.039%，加工效率也大幅提升。

四 鉆削中的排屑

鉆削時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生大量排屑，若不及時(shí)處理，會(huì)阻礙鉆削工作的進(jìn)行。一般出現(xiàn)排屑故障，會(huì)有以下兩種原因：（1）切屑呈螺旋狀，且難以斷裂，或多股切屑寬窄不同互相夾雜，形成纏繞性切屑。另外，棒形切屑、剛性螺卷切屑等都不易排出。這些故障多與鉆頭參數(shù)、進(jìn)給量、刀具材質(zhì)等因素有關(guān)，所以要做出相應(yīng)的調(diào)整。（2）鉆頭、鉆桿震動(dòng)時(shí)，切屑形態(tài)會(huì)變得不正常，應(yīng)檢查鉆頭是否受力損傷，或調(diào)整切削用量，針對(duì)性地加以排除。

五 結(jié)束語(yǔ)

槍鉆在深孔加工中的地位相當(dāng)重要，是現(xiàn)代工藝加工常用的一種方法，在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，為此，必須合理選擇刀具，科學(xué)設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)，以提高鉆孔質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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〔責(zé)任編輯：李錦雯〕