用槍鉆加工AMD彈翼孔探討

2018-11-16 02:33:26劉時英付昌星

農機使用與維修 2018年11期

劉時英付昌星

摘要：國內很多兵工企業是老企業，技術改造是攔路虎。介紹了某廠成功運用槍鉆加工彈翼的過程，希望對同行有所借鑒。

關鍵詞：鉆孔；槍鉆；彈翼

中圖分類號：TG712文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.11.010

作者簡介：劉時英（1976-），女，漢族，湖南益陽人，碩士，懷化職業技術學院講師。研究方向：材料成形，E-mail：1259775896@qq.com。

1槍鉆工作原理

槍鉆因最早用于加工槍管而得名，能一次性地快速完成各種高精孔的加工。槍鉆的工作原理如圖1所示。鉆機驅動鉆桿旋轉與推進，切削液經空心鉆桿流至鉆頭，經其中的小孔到達切削刃。切削刃的特殊結構保證導向與切鉆精度，產生的切屑在冷卻液的回流推動下，經排屑槽而溢出工件表面。

2AMD彈翼孔工藝分析

AMD彈翼需加工的深孔中最小孔的直徑是12，深度達1291 mm，孔深與直徑之比約為108∶1，盡管孔是階梯形，但孔的同軸度有要求。一般工藝為先加工小孔，再擴孔，而小孔的加工采用槍鉆工藝最為理想。

現在實行的工藝是用普通鉆頭焊一加長桿，在T68鏜床上鉆削，由于鉆頭長度有限和排屑困難，需采用鉆、擴、鉸等工序，加工困難，容易斷鉆頭，經常鉆偏，鉆一件產品需要一個星期，且孔的直線度、階梯孔的同軸度差，有時鉆孔偏離到上下兩面，造成產品報廢。此零件孔的加工工序就是該件產品的加工瓶頸。

3AMD彈翼孔槍鉆鉆頭結構設計

在槍鉆工藝中，鉆刃是整個槍鉆的關鍵部分。鉆刃的的基本參數有：外刃角φ外、內刃角φ內，鉆尖角2φ[2φ=180°-（φ外+φ內）]及刃尖的偏心距e偏。為了確保鉆頭在切削時的徑向分力和主切削力作用在鉆頭的支撐區上，也為了防止拉傷孔的表面，實驗時用逐次逼近法確定外刃角和內刃角（經驗先確定鉆尖角為120°）。在此基礎上，再進一步確定鉆頭中的過油孔形狀與尺寸。由于條件所限，我們沒有采用腎形、雙圓及其它異形孔，而是針對圓形孔來確定參數（直徑與位置）。最后定出的參數為φ外=30°、φ內=20°、φ=3 mm單圓孔。鉆尖并不在鉆頭的幾何中心，而是退讓02 mm，這樣情況下，排屑形狀良好，而且排出通暢，能適應不穩定的切削力。

鉆頭和鉆桿采用焊接連接。鉆桿用無縫鋼管按要求軋出V形排屑溝槽，在保證鉆桿有足夠強度和剛度的條件下，鉆桿內徑盡可能取大些，以利切削部分的冷卻潤滑及排屑通暢。從AMD彈翼孔的加工來看，影響鉆桿變形的主要力是切向力，經計算鉆桿壁厚取075～15 mm較合適。

由于客觀原因，鉆頭目前用高速鋼制成，準備進一步用硬質合金制造。

驅動柄為圓柱形，側面銑出兩個平面，以便夾持與消除應力集中。

4鉆機系統

該產品鉆孔工序是在260 mm×40 mm的方形截面上鉆孔，且有多個孔，所以產品不好旋轉，只能鉆頭旋轉，因此加工設備最好選用T68鏜床和鏜床上的專用夾具配合使用，或選T68鏜床的工作臺配一車床動力頭和相應墊板，必要時采用專用設備。

5油壓系統的設計

由于槍鉆工藝需要從鉆桿內孔送入高壓油，而鏜床冷卻系統的液壓泵壓力不夠，所以實施此工藝還要設計一套液壓系統。我集團自行設計了一個普通泵泵站，切削液采用高“EP”的油基水溶性冷卻液，壓力34～98 MPa。由于鉆頭要旋轉，且鉆桿要和高壓油管相聯，所以鉆桿裝夾部分的設計應考慮和高壓油管聯接的可靠性、密封性、裝卸方便。為防止鉆桿彎曲，可在鏜床工作臺上設計一開放式可調支承。

6加工要求

引孔要求：在鏜床上使用槍鉆工藝加工AMD深孔時，可用普通鉆頭鉆出引孔，引孔深度h≥32 mm。

參數要求：鉆頭入孔前，旋轉速度v=15～25 m/min，進給速度f=001～002 mm/r；入孔后，參數改為旋轉速度v=40 m/min，進給速度f=003～004 mm/r。

分級切削：由于鉆桿支撐距離與鉆桿直徑比不大于45，故每鉆削深度達直徑的30倍時為一級，實際切削時，每級調整時間為1～3 min左右，每級切削時間6～10 min。

7加工結果

產品達到質檢要求，速度快且尚未出現產品因鉆孔而報廢的現象。加工的結果如下表所示。

8加工需注意事項

（1）嚴守操作規程：鉆引導孔→手工將鉆頭引入引導孔→霧化→啟動主軸→開啟進給；鉆完，逆序操作。

（2）嚴格遵守分級參數。

（3）加工中，密切注意鐵屑的顏色與排屑是否順暢，正常情況是切屑銀白、短螺旋卷曲，排出順利。

（4）注意鉆機是否有異響，如有異常，及時停機。

參考文獻：