槍鉆技術(shù)基礎內容論述及在普通鏜床深孔加工中的應用

1、 槍鉆技術(shù)基礎內容論述

1.1 工作原理

槍鉆技術(shù)在應用過(guò)程中，主要的工作原理如下：槍鉆設備的柄部會(huì )直接夾持在機床的主軸位置處，而鉆頭則會(huì )在導引孔和導套的引導下，直接輸入到工件結構的表面以下，在進(jìn)入到結構表面下方之后，鉆刃結構具備較強的獨特性，其在繼續鉆進(jìn)的過(guò)程中可以起到自導向的作用，這也在很大程度上提高了結構的切削精度。

1.2 基礎結構

如圖 1 所示，槍鉆系統在使用過(guò)程中，主要由以下幾部分應用結構組成：第 一，鉆刃結構，該結構是槍鉆系統中的核心部分，在對結構進(jìn)行切削時(shí)能夠對結構整體起到相應的導向作用，經(jīng)過(guò)一次貫穿處理后可以得到精度很高的深孔結構。在具體應用中，鉆刃具備兩個(gè)基本度，可以結合切削工件的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，從而提高選擇結果的可靠性和使用價(jià)值。第二，刀身結構，該結構使用航天工業(yè)專(zhuān)用鋼材進(jìn)行制作，同時(shí)刀身中有 165°V 型槽，可以將鉆孔產(chǎn)生的切屑帶出工件內部，以此來(lái)提高整個(gè)結構應用過(guò)程的可靠性和實(shí)用性。第三，驅動(dòng)柄，該結構同樣使用航天工業(yè)材料進(jìn)行制作，結構驅動(dòng)柄一般以圓柱形為主，側面則具備了兩個(gè)應用平面，輔助結構順利進(jìn)行應用作業(yè)。

1.3 加工優(yōu)勢

總結以往的應用經(jīng)驗，槍鉆系統在使用過(guò)程中，具備了以下加工優(yōu)勢：（1）適應范圍廣泛，適用于各類(lèi)金屬構件的加工，而且鉆孔圓度可控制在 0.005mm 以?xún)?，成孔?準度非常高。（2）鉆進(jìn)過(guò)程中，高壓切削液能夠將產(chǎn)生的熱量快速帶出結構外，起到了良好的冷卻作用，而且深孔內產(chǎn)生的切屑，也可以通過(guò)通道順利排放到外界，減小了鉆頭鉆進(jìn)時(shí)的摩擦力，提升了深加工過(guò)程的順暢性。（3）該技術(shù)在應用中具備了較強的生產(chǎn)效率，在具體的鉆進(jìn)過(guò)程中，其進(jìn)給量會(huì )控制在 30mm/min 到 120mm/min 之間，并且可以保持持續工作的狀態(tài)，可縮減 30%的鉆進(jìn)時(shí)間。

2 、槍鉆技術(shù)在普通鏜床深孔加工中的應用要點(diǎn)

2.1 槍鉆設備的選擇

在槍鉆技術(shù)應用過(guò)程中，做好槍鉆設備的選擇屬于基礎工作內容。在具體的工作過(guò)程中，需注意以下幾點(diǎn)：（1）對于加工產(chǎn)品的基礎參數進(jìn)行了解，如圓孔深度、圓孔直徑、原材料硬度等，明確相互間的關(guān)聯(lián)性，如圖 2 所示，基于基礎資料來(lái)選擇相匹配的加工設備，確定槍鉆設備的基礎參數。（2）在普通鏜床的選擇中，可以 選臥式鏜床，此類(lèi)機床主要用于產(chǎn)品的成孔加工，其加工精度可以達到 IT7，搭配所選槍鉆設備有著(zhù)很好的應用效果。（3）設備正式使用前需要做好設備參數的調整工作，使其處于良好的工作狀態(tài)，以滿(mǎn)足系統運行的基礎要求。

2.2 鉆尖參數的控制

如圖 3 所示，在深孔加工中會(huì )應用到普通鏜床，結合其應用特征，在對鉆尖參數進(jìn)行應用控制時(shí)，應注意以下幾方面應用內容：第 一，在槍鉆切削過(guò)程中需要控制好外刃和內刃和鉆尖之間的偏心距和鉆尖角，使鉆頭在鉆進(jìn)過(guò)程中，其切削合力能夠作用在鉆頭的支撐區域處，借此來(lái)起到擠光孔表面的作用，為切削鉆孔工作的順利進(jìn)行奠定基礎。第二，做好槍鉆受力平衡的分析工作，理論狀態(tài)下，切刃結構中的外刃切削力數值需要和內刃切削力數值保持相等，但是從實(shí)際應用情況來(lái)看，存在著(zhù)切削力不對等的情況，此時(shí)則需要確保外刃切削力大于內刃切削力，以此來(lái)確保其合力處于待加工構件表面，穩定鉆進(jìn)過(guò)程。

2.3 引導孔的加工

在該環(huán)節的操作過(guò)程中，需要著(zhù)重關(guān)注以下幾點(diǎn)：第 一，先在工件上做好直徑為 10mm，深度為 5mm 的引導孔，控制好制作過(guò)程中的具體精度，提升所制作引導孔的應用效果。第二，根據上述參數分別加工 φ10×1150mm×（300、600、900、1200）mm 四個(gè)等級的引導孔，可以根據實(shí)際需求來(lái)選擇具體應用結構，提升引導孔應用結果的實(shí)用性。第三，對于引導孔的位置偏差進(jìn)行處理，使其可以滿(mǎn)足相應的制作需求，同時(shí)做好記錄工作，待滿(mǎn)足要求后進(jìn)入到下一操作環(huán)節。

2.4 切削參數控制

在切削參數控制環(huán)節中，需注意以下幾點(diǎn)應用內容：第 一，對于切削速度進(jìn)行控制，在切削速度的分析中，主軸轉轉速 n 和切削速度 V 之間的關(guān)系存在以下關(guān)系：V=ndπ/1000，d 表示主軸直徑。在鉆頭進(jìn)入到鉆孔當中之前，其旋轉速度應控制在 30m/min左右，等待鉆頭鉆入到工件內之后，其旋轉速度可以提升到45m/min 左右，確保切削工作的順利進(jìn)行。第二，進(jìn)行切削分級，為了提升鉆孔孔徑的精 準度，需要對鉆桿支撐距離和鉆桿直徑比例控制在合理范圍內，一般情況下，該數值需控制在 45 以?xún)?，隨后將 30 倍切削直徑作為一級，對于每一級的調整時(shí)間控制在1-3min，每一級的切削時(shí)間控制在 6-10min。

2.5 槍鉆系統安裝

在槍鉆系統安裝過(guò)程中，應注意以下幾點(diǎn)內容：（1）對于系統安裝圖紙進(jìn)行梳理，明確系統在安裝過(guò)程中需要注意的相關(guān)內容，擬定合理的安裝計劃，按照既定工序內容完成該系統的安裝工作。（2）做好各環(huán)節質(zhì)量驗收工作，對于質(zhì)量不達標的作業(yè)部位，需要及時(shí)擬定合理措施來(lái)對其進(jìn)行處理，并且等待其驗收合格之后再進(jìn)行下一環(huán)節的作業(yè)，避免問(wèn)題積累的情況[1]。（3）建立信息監督管理系統，對于系統應用過(guò)程的具體狀態(tài)進(jìn)行監督，并且設置相應的預警值，在數據達到預警值之后，系統也會(huì )直接作出預警，提醒相關(guān)人員及時(shí)作出處理，從而提升處理結果的可靠性。

2.6 系統試切削

完成上述應用內容后，進(jìn)入到系統應用調試階段，在此過(guò)程中，需要做好系統試切削的相關(guān)工作，在具體的應用過(guò)程中，第 一，做好操作順序的梳理工作，一般情況下，系統試切削的順序應遵循“將鉆頭引入導孔→啟動(dòng)主軸開(kāi)始旋轉→進(jìn)給指令的操作和停止→停止繼續旋轉→退出系統鉆頭”的順序，采集相應的操作數據。第二，借助三維技術(shù)建立預期模型和實(shí)際數據模型，比對模型中的數據信息，查看鉆屑排查情況、分級鉆進(jìn)情況等，以此來(lái)確定已安裝系統的應用情況[2]。第三，根據反饋數據來(lái)完成參數調整，重新進(jìn)行實(shí)驗檢測，從而提高系統切削結果的可靠性。

3 、槍鉆技術(shù)應用過(guò)程的注意事項

3.1 做好機床找正工作

做好機床找正工作，可以提升成品工件的精 準度，提高成品的制作質(zhì)量。根據工件外圓、內孔同軸度的不同要求，一般采用兩種找正方法:①使用對刀儀測量刀具相關(guān)數據，試切調整刀具位置；②在加工中心百分表找正：在簡(jiǎn)易 T 型基座孔中裝入一基準軸。將百分表座吸附于車(chē)床卡盤(pán)上，調整百分表指針位于基準軸表面，用手緩慢撥動(dòng)卡盤(pán)觀(guān)察指針變化情況，并通過(guò)墊片手工調整 Y 軸方向位移值，X 方向找校準棒兩側偏差值 Di，中托板手柄調整值為│(Di－D）│/2，D 為校準棒直徑。對同軸度無(wú)要求的工件孔，可直接在機床主軸插入一校準棒（與 T 型基座孔基準尺寸一致的校準棒），通過(guò)校準棒與 T 型基座孔的匹配關(guān)系找正調整。對于同軸度要求較高的工件，建議采用第二種找正方法[3]。

3.2 加強失效模式處理

通過(guò)加強時(shí)效模式處理，能夠延長(cháng)槍鉆系統的使用壽命，提升其工作狀態(tài)的穩定性。當槍鉆與工件回轉中心偏距過(guò)大時(shí)，鉆尖易發(fā)生沖擊，引起刀桿顫動(dòng)，導致疲勞失效，嚴重情況造成刀尖碎裂的問(wèn)題。為提高槍鉆使用壽命和消除人為失效現象，應做好以下幾點(diǎn):①提高刀具安裝的找正精度，保證槍鉆與工件具有良好的同軸度;②控制引導孔（或導向套）同軸度、尺寸公差和表面粗糙度；③確保槍鉆處于高壓冷卻環(huán)境，推薦在車(chē)床加工中配合使用油霧脈沖發(fā)生器；④根據工件材料選用合適的機床轉速、進(jìn)給量等切削參數[4]。

3.3 設備的日常養護管理

做好設備的日常養護管理，可以提升運行故障問(wèn)題發(fā)現的及時(shí)性，降低潛在問(wèn)題的發(fā)生幾率。在具體實(shí)踐中需要提前擬定好設備管理計劃，對于槍鉆系統、鏜床系統中設備維護周期、維護要點(diǎn)等內容做好備注，并且按照要求來(lái)完成相應的檢修工作，做好相應的檢修記錄，不定期對于檢修計劃進(jìn)行調整，以確保養護計劃內容的合理性[5]。

總結

綜上所述，做好機床找正工作，可以提升成品工件的精 準度，加強時(shí)效模式處理，能夠延長(cháng)槍鉆系統的使用壽命，做好設備的日產(chǎn)養護管理，可以提升運行故障問(wèn)題發(fā)現的及時(shí)性。通過(guò)將槍鉆技術(shù)應用到普通鏜床深孔加工當中，同時(shí)做好相應的管理工作，對于提升結構作業(yè)速度有著(zhù)積極地意義。