探析搖臂鉆床鉆孔工藝

楊玉英

（呼和浩特局集團公司包頭工務段 內蒙古·包頭 014040）

筆者于1993以來在包頭工務段綜合機修車間，從事著工務段小型養路機具的維修和手工工具的制作工作，時常要接觸到搖臂鉆床鉆孔，實際工作中逐步認識到：隨著我國社會主義市場經濟體制的不斷完善，越來越多的新系列產品用在機械行業生產、修理中，機械化和自動化的程度日益提高，原來手工操作來完成的工序和制品，大部分被機械所代替，技術水平不斷提高，產品精度和勞動生產率大幅提升，勞動強度逐步降低，確保多快好省地完成鐵路行業的生產任務。

日常從事的工作中，使用搖臂鉆床解決了一些實際問題，積累了一些經驗，與大家分享和學習。

1 鉆孔前的重要事項

工作前一定要穿工作服，扎緊袖口，女工頭發必須納入帽內，嚴禁作業時戴手套，但一定要戴好護目眼鏡。

（2）工作前首先要對鉆床、工、夾具進行全面檢查，確認無誤才能操作。

（3）開動機床，首先要檢查搖臂鉆床各運動部件運轉是否正常，如果運轉正常，要使鉆床空轉30min后，各部位狀態良好才能開始使用。

（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或用合金針劃上“十”字線，來確保鉆孔位置的精度，注意用樣沖打定位點時，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，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。鉆頭的刃磨，要根據加工孔的具體情況來選擇不同的刃磨方法：例如，如果要鉆削精度比較高的孔時，鉆頭就要磨的尖一些，這樣鉆頭定心比較好，鉆頭不會擺動的太大，鉆出的孔會比較圓潤，孔的粗糙度也會比較高；如果要鉆比較深的孔時，鉆頭應該磨的比較平緩一些，這樣鉆出的切屑比較容易排出孔來。

（6）根據鉆孔大小及工件材料確定主軸旋轉速度。

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

（7）確定進給速度，一般經驗：0.08-0.12mm/轉，或者0.6-1.0mm/秒。不同的進給量會形成不同鐵屑，不同的鐵屑也會使排屑性能產生變化。

（8）切削用量的選擇，直接影響著生產效率和鉆頭的使用壽命，常用材質對應選擇切削用量數據如表1。

表1

2 鉆孔過程中的重要事項

（1）鉆大孔時和工作完成后，主軸箱要盡量靠近立柱。

（2）鉆通孔時，當孔接近鉆通時，必須減少進刀量，自動進刀應改為手動進刀，鉆頭未脫離工件不允許停車。

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

（4）鉆不通孔時，開鉆前可按孔深調好自動進給擋鐵。

（5）注意夾持工件松緊度，過松時，夾持不牢，容易發生危險，造成事故；過緊時，易使工件變形或損傷工件，影響鉆孔的質量。

（6）鉆頭上纏繞長屑時，要停車清除，禁止用口吹，應使用刷子或鐵鉤清除，嚴禁用手拉。

（7）自動走刀要選好進給速度，調好行程限位塊，手動進刀一般按逐漸增壓和減壓原則進行，以免用力過猛造成事故。

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

（9）刀具、工件必須裝卡穩固、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裝置來保證安全。大工件使用壓板螺釘裝夾，小工件可用虎鉗裝夾，裝夾時都應使用墊鐵將工件或壓板墊平，以免鉆削時工件松動，造成鉆頭折斷或事故。

（10）工作結束后，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

見圖1。

圖1：鉆孔工藝流程圖

4 工作中經常遇到的問題與解決方法

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

（2）如果鉆孔產生偏斜要及時糾正。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槽，較小的孔可用樣沖眼借正。鉆小孔的時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，即可繼續鉆孔。

（3）工件材料較硬或鉆孔較深時，應在工作過程中不斷將鉆頭抽出孔外，排除鉆屑，防止鉆頭過熱并使用冷卻潤滑液，必要時采用保護性卡頭。用鉆床絞孔時，絕對不可倒轉，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）鉆孔時的冷卻：隨著切削量的加大，摩擦及切削變形所產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，另外還會造成工件的變形，降低鉆孔的質量，所以很有必要根據加工材料選擇冷卻液，以提高鉆孔效率、工件精度、表面質量、延長刀具使用壽命，保障鉆孔質量。

冷卻液

5 安全要點

工件夾裝必須牢固可靠，鉆削小工件時，應用工具夾持，不準用手拿著鉆。在刀具旋轉時，不準翻轉、夾壓或測量工件，手不準觸摸旋轉的刀具。使用搖臂鉆時，橫臂回轉范圍內不準站人，不準有障礙物，工作時橫臂必須夾緊。橫臂及工作臺上不準堆放物件。鉆孔時，身體不要離主軸太近，以免頭發或衣物被鉆頭卷入。精絞深孔、拔錐棒時不可用力過猛，以免手撞在刀具上。

6 機床的維護

6.1 日常保養

班前保養：使用前首先檢查機身及電器開關箱外殼必須可靠接地，無損傷并且緊固牢靠，如有松動應及時緊固，若有損壞或脫落應通知維修人員及時處理。嚴格按照鉆床潤滑規定，依據潤滑圖進行注油，保持油量適當，油路暢通，油標醒目，油杯、油線、油氈等清潔。檢查各零部件螺釘、螺帽、手柄、及油杯等有無缺失或松動，如發現應及時補齊或擰緊。檢查電源開關接地是否完整、外觀及作用是否良好，檢查或更換進線電源保險。檢查傳動皮帶狀況是否良好。適當調整進刀箱與立柱導軌(或搖臂導軌)的楔鐵間隙。

班中保養：啟動電機后，首先要觀察各部位有無異常，并空載運行10min。工作中要密切注意觀察電機、電器的轉動、聲響、溫度變化及震動情況，發現異常情況應立即停車檢查，及時處理。

班后保養：工作完成后，將所有手柄置于空檔位置，關閉電機，切斷電源。擦拭設備、清掃工作臺，做好必要的潤滑。將工件堆碼整齊，整理、清掃工作場地。

6.2 定期保養

每月定期檢查一次滑動面是否光潔，油槽是否暢通，油潤充分，換鐵與導軌間隙是否適中，下端面是否平整，發現問題及時處理。每3個月清洗一次濾油器，檢查濾油網有無破損、堵塞，出油管連接是否牢固不漏油，發現問題及時處理。每半年檢查一次手動調整主軸箱夾緊裝置是否符合規定，主軸箱不得移動，發現問題及時處理。每半年檢查一次潤滑油箱是否合格，油質是否符合要求，保證油量到位，池內清潔無臟垢，油窗清晰，不滲漏，如發現問題及時處理。

機床的使用中，應按規定進行潤滑（注意鉆床部位不同，選擇的潤滑油牌號不一樣，潤滑周期也不同），濾油網要定期清洗，保持油液清潔。搖臂和立柱的導軌，應經常用細紗布擦洗干凈、要經常注油、以免研傷。

7 總結

有效合理地使用搖臂鉆床，加之合理維護和保養，能保障設備正常運轉，長期保持機床的穩定性，延長使用壽命，而且極大提高工作效率和產品精度。