槍鉆在加工中心上的使用經(jīng)驗(yàn)

濟(jì)南輕騎發(fā)動機(jī)有限公司 （山東 250101） 段洪珍 龐守美 樊國榮

槍鉆在加工中心上的使用經(jīng)驗(yàn)

濟(jì)南輕騎發(fā)動機(jī)有限公司 （山東 250101） 段洪珍 龐守美 樊國榮

我公司給美國某公司加工的舷外機(jī)缸頭項(xiàng)目中，有一加工尺寸為φ7mm×472mm的孔，長徑比約為70∶1，而一般鉆頭的長徑比最多為5∶1，個別鉆頭長徑比能達(dá)到7∶1。由于長徑比太大，工藝必須研究如何解決滿足圖樣質(zhì)量要求和提高生產(chǎn)效率問題。按常規(guī)工藝應(yīng)選擇深孔鉆轉(zhuǎn)機(jī)加工，但公司希望在現(xiàn)有加工中心上實(shí)現(xiàn)該深孔加工，這就需要研究如何從刀具入手解決該深孔加工難題。

1.現(xiàn)行加工方法中存在的問題

（1）直線度難以保證：由于長徑比太大，若用硬質(zhì)合金鉆頭，抗彎強(qiáng)度只有高速鋼的1/3～1/2左右，沖擊值更低，加工過程中容易折斷，只能選用高速鋼鉆頭，而高速鋼鉆頭由于剛性問題，直線度很難保證。

（2）加工效率低：采用普通加長鉆頭，為了保證鉆頭的冷卻和排屑，加工方式是啄鉆，這樣無論是表面粗糙度、直線度，還是加工效率都很難保證；若采用內(nèi)冷加長鉆頭，雖鉆頭冷卻問題解決了，但受鉆頭本身剛性影響，直線度很難保證，加工效率很難提高。

2.刀具解決方案

由于目前內(nèi)孔加工所用的鉆頭是普通鉆頭、加長鉆頭，無法滿足圖樣要求，更無法提高生產(chǎn)效率。為了保證所加工孔的直線度、表面粗糙度及加工效率，必須尋求一種新型刀具，以保證所加工孔的產(chǎn)品質(zhì)量。

（1）經(jīng)研究及討論認(rèn)為，若保證所加工孔的產(chǎn)品質(zhì)量必須用槍鉆，但槍鉆一般應(yīng)用在槍鉆專機(jī)上，是否能用在加工中心上，對加工中心有何要求，還需進(jìn)一步研究。

（2）經(jīng)過調(diào)研、查找樣本并與多個生產(chǎn)槍鉆的公司進(jìn)行技術(shù)交流，選出了幾個對槍鉆制造有多年研究的廠家，又經(jīng)過多次篩選、對比，最終選擇德國某公司生產(chǎn)的槍鉆進(jìn)行加工驗(yàn)證。

3.具體加工方案

由于長徑比過大，槍鉆柔性較大，而且刃部硬質(zhì)合金材料導(dǎo)致“頭重腳輕”，一旦達(dá)到一定轉(zhuǎn)速槍鉆容易折斷，因此必須合理安排工藝順序：

（1）引導(dǎo)孔加工：鉆頭選擇頂角140°的普通鉆頭，以保證引導(dǎo)孔頂角比槍鉆頂角大。引導(dǎo)孔加工要求深度20mm，加工引導(dǎo)孔的鉆頭直徑比槍鉆大0.01～0.02mm。

（2）切削參數(shù)選擇：槍鉆以n=100r/min，vf=200mm/min低轉(zhuǎn)速，快進(jìn)給地進(jìn)入引導(dǎo)孔，一般也可以取n=200r/min，vf=500mm/min，進(jìn)入引導(dǎo)孔后打開切削液并提高切削速度，經(jīng)過現(xiàn)場多次試加工驗(yàn)證，比較適宜的切削參數(shù)是n=3500r/min，vf=280mm/min，一次性加工至預(yù)定深度，可不退刀。

（3）鉆到指定深度后，降低至進(jìn)入引導(dǎo)孔時(shí)的轉(zhuǎn)速并退刀。

4.加工中注意的事項(xiàng)

（1）槍鉆進(jìn)入引導(dǎo)孔前必須低速運(yùn)轉(zhuǎn)。因所用槍鉆是焊接硬質(zhì)合金頭形式，在槍鉆進(jìn)入引導(dǎo)孔前，若全速運(yùn)轉(zhuǎn)，會導(dǎo)致槍鉆折斷。

（2）在冷卻壓力和流量不足時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低切削參數(shù)，以防止由于切削液不足，造成擠屑或冷卻不好，影響加工質(zhì)量，甚至槍鉆折斷。

（3）加工通孔出口為斜面或有交叉孔時(shí)，鉆通前或相貫前1 mm時(shí)，降低進(jìn)給率至原來的40%。

（4）槍鉆切削工件時(shí)一定要打開切削液，避免因無切削液而使槍鉆排屑不暢或切削溫度升高過快，導(dǎo)致槍鉆擠塞，甚至折斷。

5.使用槍鉆的優(yōu)點(diǎn)

（1）加工精度和效率高。因槍鉆是一次性加工至預(yù)定深度，避免了因啄鉆而引起的表面粗糙度差，保證了所加工孔的表面粗糙度、直線度，且提高了生產(chǎn)效率。

（2）加工成本低。傳統(tǒng)加工深孔首先考慮的是深孔鉆機(jī)床，實(shí)際使用的也是深孔鉆機(jī)床，不但需要投資一臺深孔鉆專機(jī)，而且需增加操作人員。使用加工中心+槍鉆工藝，不但減少了資金投入且減少了操作人員數(shù)量，加工成本明顯降低。

6.結(jié)語

通過對美國某公司缸頭上的深孔加工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們得出結(jié)論：無論深孔加工的長徑比有多大，只要選擇合適的刀具、合理的加工步驟、適當(dāng)?shù)那邢鲄?shù)以及足夠的冷卻壓力，就完全可以在加工中心上完成加工。另外，槍鉆在使用中，應(yīng)定期進(jìn)行槍鉆刃磨，提高刀具重復(fù)使用次數(shù)，節(jié)約采購成本，同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì)量。目前這一技術(shù)已成功地在公司生產(chǎn)中應(yīng)用，不但提高了加工質(zhì)量和效率，而且大大降低了廢品率，取得了良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果。

20130116）