基于數控加工中心深孔加工的槍鉆應用技術分析

【摘 要】本文針對槍鉆技術的重要性，首先介紹了槍鉆的結構、工作原理以及使用條件，然后分析了其在深孔加工中的實際應用。

【關鍵詞】數控加工 深孔加工 槍鉆技術 切屑故障

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）06-0069-01

數控機床加工技術可實現零件的高精度加工，在當前制造業應用極為廣泛，深孔加工則是其重要組成部分。在汽車、航空、石油等領域，深孔加工技術水平與零件質量密切相關，因此在孔的形狀、尺寸等方面要求較為嚴格，鉆孔設備的選擇顯得尤為關鍵。槍鉆是一種具有高精度的深孔加工刀具，效率高、使用時間長，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.結構

槍鉆主要由三部分組成：（1）刀頭部分。負責深孔鉆削，通常使用硬質合金、高速鋼兩種鉆頭，因前者切削速度快，應用最多。多以焊接的形式與鉆桿相連。為提高鉆孔精度，常在鉆頭圓周設置導向塊，且鉆頭上端設有油孔，可起到潤滑鉆頭、排出切屑的功能。鉆尖結構有很多類型，為保證鉆削過程中不會與孔壁摩擦，常會設置很小的倒錐度。（2）鉆桿。材質多選擇合金鋼管，形狀以D型和V型最為常見，尤其是120°V型角，是普通鉆桿常采用的設計形式，外徑比鉆尖稍小。鉆桿的強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時的震動。槍鉆以內切削外排屑結構居多，為給鉆尖的潤滑、排屑提供便利，在鉆桿剛度和強度滿足的同時，應將其排屑空間及冷卻液孔做到最大。（3）鉆柄。位于鉆桿尾端，和機床相連，負責動力的傳遞。因傳遞力較大，鉆柄必須進行牢固安裝，保持高穩定性，且直徑應大于鉆桿，但要保證鉆桿鑲嵌其中時不會變形。

2.工作原理

在使用時，先將鉆柄緊緊夾持在數控機床的主軸上，鉆頭依靠導套與加工對象接觸，然后內外刃同時進行鉆削，鉆刃自身具有自導向功能，可為切削精度提供保障。冷卻液流經鉆頭中間的通道到達切削部位，起到冷卻、潤滑鉆刃的作用，同時將切屑帶出，完成高質量的切削加工。

二 槍鉆的使用要求

1.機床

第一，槍鉆要順利實現冷卻、潤滑及排屑，應配備有高壓冷卻系統，因切削過程中會有熱量產生，冷卻系統可吸收熱量，維持切削部位溫度的穩定。此部分較為關鍵，然而實際加工時，數控機床的冷卻系統往往因壓力低而不能滿足要求，因此必須調整機床配置。

第二，使用槍鉆進行深孔切削時，對其長度方向的行程要求較高，所以機床行程務必要滿足要求。

2.切削液

切削液的質量直接關系著深孔鉆削精度，因此，在使用中應盡量選擇優質切削液，如添加適量極壓添加劑，確保在高壓下可形成油膜，以免出現干磨的狀況。同時，黏度和流量也應得到充分考慮，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，為實現流速最大化、方便切屑排出，須保持流量的穩定性。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，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際應用

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，內控對外圓的同軸度要求為Φ0.02。

若按照以往的鉆鏜加工方法，為保證整個過程的質量，應先進行鉆孔，在安排研磨工序補充加工內孔，然后以內孔定位磨削加工外圓。在鉆孔過程中，需要多次將鉆刀退出，才能排出切屑，且孔質難以保證；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，施工程序則較為簡便，可一次性完成所有工作。鉆削過程中，切屑便可將切屑排出，孔徑尺寸、形式都比較穩定；當鉆頭折斷時，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

鉆削時必然會產生大量排屑，若不及時處理，會阻礙鉆削工作的進行。一般出現排屑故障，會有以下兩種原因：（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、進給量、刀具材質等因素有關，所以要做出相應的調整。（2）鉆頭、鉆桿震動時，切屑形態會變得不正常，應檢查鉆頭是否受力損傷，或調整切削用量，針對性地加以排除。

五 結束語

槍鉆在深孔加工中的地位相當重要，是現代工藝加工常用的一種方法，在很多領域都有應用，為此，必須合理選擇刀具，科學設置各項參數，以提高鉆孔質量。

參考文獻

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〔責任編輯：李錦雯〕