探析搖臂鉆床鉆孔工藝

楊玉英

（呼和浩特局集團(tuán)公司包頭工務(wù)段 內(nèi)蒙古·包頭 014040）

筆者于1993以來(lái)在包頭工務(wù)段綜合機(jī)修車(chē)間，從事著工務(wù)段小型養(yǎng)路機(jī)具的維修和手工工具的制作工作，時(shí)常要接觸到搖臂鉆床鉆孔，實(shí)際工作中逐步認(rèn)識(shí)到：隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善，越來(lái)越多的新系列產(chǎn)品用在機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)、修理中，機(jī)械化和自動(dòng)化的程度日益提高，原來(lái)手工操作來(lái)完成的工序和制品，大部分被機(jī)械所代替，技術(shù)水平不斷提高，產(chǎn)品精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率大幅提升，勞動(dòng)強(qiáng)度逐步降低，確保多快好省地完成鐵路行業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)。

日常從事的工作中，使用搖臂鉆床解決了一些實(shí)際問(wèn)題，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，與大家分享和學(xué)習(xí)。

1 鉆孔前的重要事項(xiàng)

工作前一定要穿工作服，扎緊袖口，女工頭發(fā)必須納入帽內(nèi)，嚴(yán)禁作業(yè)時(shí)戴手套，但一定要戴好護(hù)目眼鏡。

（2）工作前首先要對(duì)鉆床、工、夾具進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無(wú)誤才能操作。

（3）開(kāi)動(dòng)機(jī)床，首先要檢查搖臂鉆床各運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，如果運(yùn)轉(zhuǎn)正常，要使鉆床空轉(zhuǎn)30min后，各部位狀態(tài)良好才能開(kāi)始使用。

（4）確定孔的位置。

在需要鉆孔的位置中心用樣沖打一定位點(diǎn)或用合金針劃上“十”字線，來(lái)確保鉆孔位置的精度，注意用樣沖打定位點(diǎn)時(shí)，要確保樣沖垂直于加工工件表面，以免孔斜而影響切削芯順利排出。

（5）麻花鉆頭的打磨。

在刃磨麻花鉆頭時(shí)，兩邊角度要保持一樣，118度到120度之間，刀口要高，后面要磨的低一點(diǎn)。鉆頭的刃磨，要根據(jù)加工孔的具體情況來(lái)選擇不同的刃磨方法：例如，如果要鉆削精度比較高的孔時(shí)，鉆頭就要磨的尖一些，這樣鉆頭定心比較好，鉆頭不會(huì)擺動(dòng)的太大，鉆出的孔會(huì)比較圓潤(rùn)，孔的粗糙度也會(huì)比較高；如果要鉆比較深的孔時(shí)，鉆頭應(yīng)該磨的比較平緩一些，這樣鉆出的切屑比較容易排出孔來(lái)。

（6）根據(jù)鉆孔大小及工件材料確定主軸旋轉(zhuǎn)速度。

在粒子群算法中,由粒子的速度更新式(18)可知,慣性權(quán)重ω決定了粒子對(duì)當(dāng)前速度的繼承程度。如果慣性權(quán)重ω取值較小,則對(duì)當(dāng)前速度繼承程度較小,粒子的局部搜索能力強(qiáng),但是容易陷入局部最優(yōu);若慣性權(quán)重取值較大,則對(duì)當(dāng)前速度繼承程度較大,粒子的全局搜索能力強(qiáng),但是不利于算法局部的尋優(yōu)能力。所以對(duì)于慣性權(quán)重ω的最佳的選取是前期取較大值,保證粒子有較強(qiáng)的全局搜索能力,后期為了能夠利于粒子的精細(xì)搜索,慣性權(quán)重ω取較小值。為此,改進(jìn)慣性權(quán)重ω為自適應(yīng)慣性權(quán)重,如式(20)所示:

（7）確定進(jìn)給速度，一般經(jīng)驗(yàn)：0.08-0.12mm/轉(zhuǎn)，或者0.6-1.0mm/秒。不同的進(jìn)給量會(huì)形成不同鐵屑，不同的鐵屑也會(huì)使排屑性能產(chǎn)生變化。

（8）切削用量的選擇，直接影響著生產(chǎn)效率和鉆頭的使用壽命，常用材質(zhì)對(duì)應(yīng)選擇切削用量數(shù)據(jù)如表1。

表1

2 鉆孔過(guò)程中的重要事項(xiàng)

（1）鉆大孔時(shí)和工作完成后，主軸箱要盡量靠近立柱。

（2）鉆通孔時(shí)，當(dāng)孔接近鉆通時(shí)，必須減少進(jìn)刀量，自動(dòng)進(jìn)刀應(yīng)改為手動(dòng)進(jìn)刀，鉆頭未脫離工件不允許停車(chē)。

（3）孔徑超過(guò)30mm時(shí)，要分兩次鉆成，首先鉆一個(gè)小孔，小孔直徑應(yīng)超過(guò)大鉆頭的橫刃寬度，以減小軸向力。

（4）鉆不通孔時(shí)，開(kāi)鉆前可按孔深調(diào)好自動(dòng)進(jìn)給擋鐵。

（5）注意夾持工件松緊度，過(guò)松時(shí)，夾持不牢，容易發(fā)生危險(xiǎn)，造成事故；過(guò)緊時(shí)，易使工件變形或損傷工件，影響鉆孔的質(zhì)量。

（6）鉆頭上纏繞長(zhǎng)屑時(shí)，要停車(chē)清除，禁止用口吹，應(yīng)使用刷子或鐵鉤清除，嚴(yán)禁用手拉。

（7）自動(dòng)走刀要選好進(jìn)給速度，調(diào)好行程限位塊，手動(dòng)進(jìn)刀一般按逐漸增壓和減壓原則進(jìn)行，以免用力過(guò)猛造成事故。

（8）工作中如需要中途更換鉆頭時(shí)，一定要注意換完鉆頭后，手柄置于空擋空轉(zhuǎn)，變速后才能繼續(xù)工作。

（9）刀具、工件必須裝卡穩(wěn)固、可靠。刀具安裝在卡頭中，卡頭外表面若有突出部分，可用可以伸縮的防護(hù)裝置來(lái)保證安全。大工件使用壓板螺釘裝夾，小工件可用虎鉗裝夾，裝夾時(shí)都應(yīng)使用墊鐵將工件或壓板墊平，以免鉆削時(shí)工件松動(dòng)，造成鉆頭折斷或事故。

（10）工作結(jié)束后，要將橫臂降到最低位置，主軸箱靠近主軸，并且要夾緊。

3 鉆孔工藝流程圖

見(jiàn)圖1。

圖1：鉆孔工藝流程圖

4 工作中經(jīng)常遇到的問(wèn)題與解決方法

（1）如果鉆的孔精度要求比較高、孔又比較深時(shí)，就要先用小一些的鉆頭先鉆出底孔來(lái)，然后再用大的鉆頭擴(kuò)孔，這樣鉆出的孔既圓潤(rùn)又光滑，可以極大地提高孔的精度。

（2）如果鉆孔產(chǎn)生偏斜要及時(shí)糾正。糾正的方法是：較大的孔用油槽鏨在孔偏斜的相反的一邊鏨幾個(gè)槽，較小的孔可用樣沖眼借正。鉆小孔的時(shí)候也可以在偏斜的方向用墊鐵墊高一些，然后試鉆，直到圓窩修正后，將墊鐵取走，即可繼續(xù)鉆孔。

（3）工件材料較硬或鉆孔較深時(shí)，應(yīng)在工作過(guò)程中不斷將鉆頭抽出孔外，排除鉆屑，防止鉆頭過(guò)熱并使用冷卻潤(rùn)滑液，必要時(shí)采用保護(hù)性卡頭。用鉆床絞孔時(shí)，絕對(duì)不可倒轉(zhuǎn)，否則鉸刀和孔壁之間容易擠住刀屑，造成孔壁劃傷或刀刃崩裂。

（4）鉆孔時(shí)的冷卻：隨著切削量的加大，摩擦及切削變形所產(chǎn)生的熱量也不斷增加，從而使鉆頭和工件的溫度急劇上升，會(huì)造成鉆頭的快速磨耗甚至使鉆頭退火而失去切削能力，另外還會(huì)造成工件的變形，降低鉆孔的質(zhì)量，所以很有必要根據(jù)加工材料選擇冷卻液，以提高鉆孔效率、工件精度、表面質(zhì)量、延長(zhǎng)刀具使用壽命，保障鉆孔質(zhì)量。

冷卻液

5 安全要點(diǎn)

工件夾裝必須牢固可靠，鉆削小工件時(shí)，應(yīng)用工具夾持，不準(zhǔn)用手拿著鉆。在刀具旋轉(zhuǎn)時(shí)，不準(zhǔn)翻轉(zhuǎn)、夾壓或測(cè)量工件，手不準(zhǔn)觸摸旋轉(zhuǎn)的刀具。使用搖臂鉆時(shí)，橫臂回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)不準(zhǔn)站人，不準(zhǔn)有障礙物，工作時(shí)橫臂必須夾緊。橫臂及工作臺(tái)上不準(zhǔn)堆放物件。鉆孔時(shí)，身體不要離主軸太近，以免頭發(fā)或衣物被鉆頭卷入。精絞深孔、拔錐棒時(shí)不可用力過(guò)猛，以免手撞在刀具上。

6 機(jī)床的維護(hù)

6.1 日常保養(yǎng)

班前保養(yǎng)：使用前首先檢查機(jī)身及電器開(kāi)關(guān)箱外殼必須可靠接地，無(wú)損傷并且緊固牢靠，如有松動(dòng)應(yīng)及時(shí)緊固，若有損壞或脫落應(yīng)通知維修人員及時(shí)處理。嚴(yán)格按照鉆床潤(rùn)滑規(guī)定，依據(jù)潤(rùn)滑圖進(jìn)行注油，保持油量適當(dāng)，油路暢通，油標(biāo)醒目，油杯、油線、油氈等清潔。檢查各零部件螺釘、螺帽、手柄、及油杯等有無(wú)缺失或松動(dòng)，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)齊或擰緊。檢查電源開(kāi)關(guān)接地是否完整、外觀及作用是否良好，檢查或更換進(jìn)線電源保險(xiǎn)。檢查傳動(dòng)皮帶狀況是否良好。適當(dāng)調(diào)整進(jìn)刀箱與立柱導(dǎo)軌(或搖臂導(dǎo)軌)的楔鐵間隙。

班中保養(yǎng)：?jiǎn)?dòng)電機(jī)后，首先要觀察各部位有無(wú)異常，并空載運(yùn)行10min。工作中要密切注意觀察電機(jī)、電器的轉(zhuǎn)動(dòng)、聲響、溫度變化及震動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停車(chē)檢查，及時(shí)處理。

班后保養(yǎng)：工作完成后，將所有手柄置于空檔位置，關(guān)閉電機(jī)，切斷電源。擦拭設(shè)備、清掃工作臺(tái)，做好必要的潤(rùn)滑。將工件堆碼整齊，整理、清掃工作場(chǎng)地。

6.2 定期保養(yǎng)

每月定期檢查一次滑動(dòng)面是否光潔，油槽是否暢通，油潤(rùn)充分，換鐵與導(dǎo)軌間隙是否適中，下端面是否平整，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。每3個(gè)月清洗一次濾油器，檢查濾油網(wǎng)有無(wú)破損、堵塞，出油管連接是否牢固不漏油，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。每半年檢查一次手動(dòng)調(diào)整主軸箱夾緊裝置是否符合規(guī)定，主軸箱不得移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。每半年檢查一次潤(rùn)滑油箱是否合格，油質(zhì)是否符合要求，保證油量到位，池內(nèi)清潔無(wú)臟垢，油窗清晰，不滲漏，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

機(jī)床的使用中，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行潤(rùn)滑（注意鉆床部位不同，選擇的潤(rùn)滑油牌號(hào)不一樣，潤(rùn)滑周期也不同），濾油網(wǎng)要定期清洗，保持油液清潔。搖臂和立柱的導(dǎo)軌，應(yīng)經(jīng)常用細(xì)紗布擦洗干凈、要經(jīng)常注油、以免研傷。

7 總結(jié)

有效合理地使用搖臂鉆床，加之合理維護(hù)和保養(yǎng)，能保障設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，長(zhǎng)期保持機(jī)床的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)使用壽命，而且極大提高工作效率和產(chǎn)品精度。