槍鉆技術基礎內(nèi)容論述及在普通鏜床深孔加工中的應用

1、 槍鉆技術基礎內(nèi)容論述

1.1 工作原理

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

1.2 基礎結(jié)構

如圖 1 所示，槍鉆系統(tǒng)在使用過程中，主要由以下幾部分應用結(jié)構組成：第 一，鉆刃結(jié)構，該結(jié)構是槍鉆系統(tǒng)中的核心部分，在對結(jié)構進行切削時能夠?qū)Y(jié)構整體起到相應的導向作用，經(jīng)過一次貫穿處理后可以得到精度很高的深孔結(jié)構。在具體應用中，鉆刃具備兩個基本度，可以結(jié)合切削工件的實際情況進行選擇，從而提高選擇結(jié)果的可靠性和使用價值。第二，刀身結(jié)構，該結(jié)構使用航天工業(yè)專用鋼材進行制作，同時刀身中有 165°V 型槽，可以將鉆孔產(chǎn)生的切屑帶出工件內(nèi)部，以此來提高整個結(jié)構應用過程的可靠性和實用性。第三，驅(qū)動柄，該結(jié)構同樣使用航天工業(yè)材料進行制作，結(jié)構驅(qū)動柄一般以圓柱形為主，側(cè)面則具備了兩個應用平面，輔助結(jié)構順利進行應用作業(yè)。

1.3 加工優(yōu)勢

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

2 、槍鉆技術在普通鏜床深孔加工中的應用要點

2.1 槍鉆設備的選擇

在槍鉆技術應用過程中，做好槍鉆設備的選擇屬于基礎工作內(nèi)容。在具體的工作過程中，需注意以下幾點：（1）對于加工產(chǎn)品的基礎參數(shù)進行了解，如圓孔深度、圓孔直徑、原材料硬度等，明確相互間的關聯(lián)性，如圖 2 所示，基于基礎資料來選擇相匹配的加工設備，確定槍鉆設備的基礎參數(shù)。（2）在普通鏜床的選擇中，可以 選臥式鏜床，此類機床主要用于產(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很好的應用效果。（3）設備正式使用前需要做好設備參數(shù)的調(diào)整工作，使其處于良好的工作狀態(tài)，以滿足系統(tǒng)運行的基礎要求。

2.2 鉆尖參數(shù)的控制

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

2.3 引導孔的加工

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

2.4 切削參數(shù)控制

在切削參數(shù)控制環(huán)節(jié)中，需注意以下幾點應用內(nèi)容：第 一，對于切削速度進行控制，在切削速度的分析中，主軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 n 和切削速度 V 之間的關系存在以下關系：V=ndπ/1000，d 表示主軸直徑。在鉆頭進入到鉆孔當中之前，其旋轉(zhuǎn)速度應控制在 30m/min左右，等待鉆頭鉆入到工件內(nèi)之后，其旋轉(zhuǎn)速度可以提升到45m/min 左右，確保切削工作的順利進行。第二，進行切削分級，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(nèi)，一般情況下，該數(shù)值需控制在 45 以內(nèi)，隨后將 30 倍切削直徑作為一級，對于每一級的調(diào)整時間控制在1-3min，每一級的切削時間控制在 6-10min。

2.5 槍鉆系統(tǒng)安裝

在槍鉆系統(tǒng)安裝過程中，應注意以下幾點內(nèi)容：（1）對于系統(tǒng)安裝圖紙進行梳理，明確系統(tǒng)在安裝過程中需要注意的相關內(nèi)容，擬定合理的安裝計劃，按照既定工序內(nèi)容完成該系統(tǒng)的安裝工作。（2）做好各環(huán)節(jié)質(zhì)量驗收工作，對于質(zhì)量不達標的作業(yè)部位，需要及時擬定合理措施來對其進行處理，并且等待其驗收合格之后再進行下一環(huán)節(jié)的作業(yè)，避免問題積累的情況[1]。（3）建立信息監(jiān)督管理系統(tǒng)，對于系統(tǒng)應用過程的具體狀態(tài)進行監(jiān)督，并且設置相應的預警值，在數(shù)據(jù)達到預警值之后，系統(tǒng)也會直接作出預警，提醒相關人員及時作出處理，從而提升處理結(jié)果的可靠性。

2.6 系統(tǒng)試切削

完成上述應用內(nèi)容后，進入到系統(tǒng)應用調(diào)試階段，在此過程中，需要做好系統(tǒng)試切削的相關工作，在具體的應用過程中，第 一，做好操作順序的梳理工作，一般情況下，系統(tǒng)試切削的順序應遵循“將鉆頭引入導孔→啟動主軸開始旋轉(zhuǎn)→進給指令的操作和停止→停止繼續(xù)旋轉(zhuǎn)→退出系統(tǒng)鉆頭”的順序，采集相應的操作數(shù)據(jù)。第二，借助三維技術建立預期模型和實際數(shù)據(jù)模型，比對模型中的數(shù)據(jù)信息，查看鉆屑排查情況、分級鉆進情況等，以此來確定已安裝系統(tǒng)的應用情況[2]。第三，根據(jù)反饋數(shù)據(jù)來完成參數(shù)調(diào)整，重新進行實驗檢測，從而提高系統(tǒng)切削結(jié)果的可靠性。

3 、槍鉆技術應用過程的注意事項

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(jù)工件外圓、內(nèi)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數(shù)據(jù)，試切調(diào)整刀具位置；②在加工中心百分表找正：在簡易 T 型基座孔中裝入一基準軸。將百分表座吸附于車床卡盤上，調(diào)整百分表指針位于基準軸表面，用手緩慢撥動卡盤觀察指針變化情況，并通過墊片手工調(diào)整 Y 軸方向位移值，X 方向找校準棒兩側(cè)偏差值 Di，中托板手柄調(diào)整值為│(Di－D）│/2，D 為校準棒直徑。對同軸度無要求的工件孔，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），通過校準棒與 T 型基座孔的匹配關系找正調(diào)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

通過加強時效模式處理，能夠延長槍鉆系統(tǒng)的使用壽命，提升其工作狀態(tài)的穩(wěn)定性。當槍鉆與工件回轉(zhuǎn)中心偏距過大時，鉆尖易發(fā)生沖擊，引起刀桿顫動，導致疲勞失效，嚴重情況造成刀尖碎裂的問題。為提高槍鉆使用壽命和消除人為失效現(xiàn)象，應做好以下幾點: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?qū)蛱祝┩S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，推薦在車床加工中配合使用油霧脈沖發(fā)生器；④根據(jù)工件材料選用合適的機床轉(zhuǎn)速、進給量等切削參數(shù)[4]。

3.3 設備的日常養(yǎng)護管理

做好設備的日常養(yǎng)護管理，可以提升運行故障問題發(fā)現(xiàn)的及時性，降低潛在問題的發(fā)生幾率。在具體實踐中需要提前擬定好設備管理計劃，對于槍鉆系統(tǒng)、鏜床系統(tǒng)中設備維護周期、維護要點等內(nèi)容做好備注，并且按照要求來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行調(diào)整，以確保養(yǎng)護計劃內(nèi)容的合理性[5]。

總結(jié)

綜上所述，做好機床找正工作，可以提升成品工件的精 準度，加強時效模式處理，能夠延長槍鉆系統(tǒng)的使用壽命，做好設備的日產(chǎn)養(yǎng)護管理，可以提升運行故障問題發(fā)現(xiàn)的及時性。通過將槍鉆技術應用到普通鏜床深孔加工當中，同時做好相應的管理工作，對于提升結(jié)構作業(yè)速度有著積極地意義。