普通麻花鉆在鏜床深孔鉆削中的應用分析

牛振義 姚連宏 康帥帥

摘 要：通過普通麻花鉆開展鏜床深孔鉆削是一項工序復雜且屬半封閉的施工技術，實際應用中容易產生許多問題。基于此，本文介紹了麻花鉆深孔鉆削施工要點，同時從鉆頭結構參數選用以及鉆桿制作等方面分析普通麻花鉆在鏜床深孔鉆削的應用，以期能為鏜床深孔鉆削工作提供參考。

關鍵詞：麻花鉆;鏜床;深孔鉆削加工

引言

隨著科學技術的不斷發展，深孔鉆削加工技術不但發展，并開始廣泛應用一些專用的設備或是鉆頭，但是由于上述設備成本較高，所以尚處于開發階段[1]。普通麻花鉆依舊是目前深孔鉆削主要使用的工具。相比車床，鏜床具有加工不受外形尺寸的約束以及加工效率快等諸多優勢。因此，通過鏜床利用普通麻花鉆是深孔鉆削加工常用技術。

一、麻花鉆深孔鉆削施工要點

深孔通常指孔深與直徑比值為不少于5的孔。如今，我國研發了許多專門針對深孔鉆削加工的設備、工裝以及鉆頭，優勢在于效率高、質量優秀，但是成本過高，所以并不能普及。因此，普通麻花鉆依舊是深孔鉆削加工較為常用的設備之一。深孔鉆削是一項十分復雜的加工工作。由于是半封閉切削，所以面臨著排屑、散熱以及導向等諸多問題。鉆孔過程中，加工人員并不能明確孔內鉆削過程中出現的情況下，只能通過切削聲音、觀察走屑以及觀察鉆桿等方式確認鉆削加工是否正常。孔徑深度以及直徑比值較大的情況下，鉆桿細長，剛性不足，在鉆削過程中可能發生抖動，使得鉆頭偏離[2]。因為麻花鉆容屑空間不足，不管是切屑，還是排屑難度較高，需要多次推刀才能完成排屑，如果存在疏忽，將導致鐵屑殘留在孔內，切屑和孔壁之間摩擦力增加，影響加工的精度。另外，切削液不可超過鉆頭頂部，以免切削所產生的熱量無法及時排除，導致鉆頭熱量匯集而使得刀具受到嚴重磨損等。

二、普通麻花鉆在鏜床深孔鉆削中的應用

（一）鉆頭結構參數選用

加工人員如果選用直徑不足Φ14的深孔鉆頭，需要選擇分屑鉆。如果選擇直徑不低于Φ14的深孔鉆頭，則應選用群鉆。深孔鉆削過程中，如果排泄體積和鉆削深度確定，應優化結構參數為鉆頭切削寬度L以及頂角2的數值。若增加2數值，同時于兩切削刃后面打磨交錯的分屑槽，可以縮減切削面積，進而降低切削阻力，優化排屑效果，并利用添加切削液的方式，為切削提供良好的冷卻環境，保證潤滑效果，延長鉆頭的使用時長。

通常情況下，2數值在125°至140°內。橫刃寬度B處于0.2mm至1.45mm內，槽深度c在1mm至1.5mm內。鉆頭根部沒有容屑槽區域在運用之前，應將直徑打磨在0.5mm至0.8mm之內，同時予以拋光加工，經過打磨之后的鉆頭，即便在退刀過程中發生脫落，也便于取出。

（二）鉆桿的制作及其與鉆頭的連接

直徑不低于Φ13的鉆頭普遍運用模式錐柄的形式，應用加長鉆套完成連接。加工人員在鏈接之前，需要清潔內外錐面，確保內外錐面之間的配合處于最大狀態，減少退刀過程中鉆頭脫落的概率;直徑不足Φ13的麻花鉆普遍運用直柄形式，加工人員應結合孔深度制作接長鉆桿，錐柄鉆如果沒有適用的加長鉆套，可以制作接長鉆桿，建議選用材料牌號為40Cr圓鋼，調質加工在HRC28至33內開展車削加工，鉆桿直徑一般較鉆頭直徑小，差距控制在0.3mm至0.8mm內，鉆削加工過程中可以起到導向效果，為了保證鉆桿表面的硬度以及粗糙程度，盡量降低切屑粉末和孔壁摩擦時受損程度，需要預先對鉆頭錐柄或是直柄區域進行打磨，鉆頭和鉆桿連接區域的軸應和孔保證長度適宜，且提高同軸度以及配合尺寸精確度，確保滿足連接之后的使用要求。鉆頭與鉆桿相連之后，應在連接位置錯開區域鉆孔，深度控制在契入位置圓柱的半徑，直徑結合鉆頭規格確定，通常處于契入位置圓柱直徑1/3至1/4以內，并在小孔之中插入銷子，以強化連接穩定性，完成裝配之后，針對連接區域與小孔位置予以釬焊，并對形成的焊縫進行打磨，使其與鉆桿外徑尺寸相同。

（三）加工流程

第一，加工人員在鉆孔之前，應先利用中心鉆加工定位孔，然后利用同等孔徑標準長度鉆頭加工導引孔，并利用經過接長處理的鉆頭開展鉆削加工，若是深孔孔徑過大，通常運用小鉆頭與大鉆頭交互應用的方式，方便排屑以及及時冷卻。

第二，帶接長干麻花鉆于切削加工過程中，切削量至關重要，加工人員需要結合工件材料切削性能、加工過程中的冷卻潤滑狀況以及鉆桿長度合理的應用[3]。通常情況下，切削轉速需要和鉆桿長度保持正比關系，以免轉速過高，由于離心力的影響而導致鉆桿彎曲。然而，若是轉速過于緩慢，刀具切削力較差，無法去除材料，可能造成鉆頭憋住，乃至折斷的問題。加工人員在運用小直徑接長桿鉆頭開展深孔鉆削過程中，應盡可能運用手動進給，盡管提高了操作者的勞動強度，但是便于加工人員分析切削聲音，確認切削施工是否正常，如果發現異常，可以及時退刀，以免鉆頭受損，同時避免出現廢品。

第三，嚴格管理每次鉆削的進給長度。如果切削屑達到容屑槽的50%至60%之間，需要及時退刀，避免切屑數量過多而無法排出，引發鉆頭燒死的問題。加工人員因控制進到速度，不宜過快，特別是鉆頭達到切削范圍內，應放緩進給速度，以免鉆頭與切削面突然接觸而使得鉆頭折斷。

第四，鏜床加工深孔有沒有專門的切削液淋噴設備，所以需要自制噴壺。每次退刀結束后，加工人員需要及時清潔切屑，并淋噴切削液，同時在孔內置入切削液，方可進刀，盡可能避免鉆頭溫度過高，以延長鉆頭的使用時長。

第五，深孔鉆削加工期間，由于切削位置加工情況惡劣，鉆頭快速升溫，且受到嚴重磨損，鉆削加工阻力相應增加。此時，必須及時替換鉆頭或是再次磨刃。若是繼續運用，可能導致鉆頭受損，或是影響施工質量。

結束語

如今，深孔切削施工技術尚未得到普及，普通麻花鉆依舊是主要的加工技術。因此，加工人員應明確普通麻花鉆開展深孔切削過程中的施工要點，通過改善結構參數以及制作適合的鉆桿等方式，提高加工精度與生產效率，保證產品滿足要求。

參考文獻

[1] 陳肖瑋，陳振亞. 軸向超聲振動鉆削的鉆削力和切屑形態研究[J]. 工具技術，2021，55（4）：42-44.

[2] 秦聲，密思佩，明偉偉，等. 鈦合金深孔鉆削溫度測量及加工表面質量研究[J]. 機械設計與制造，2021，365（7）：155-157，162.

[3] 吳燕. 基于AdvantEdge的麻花鉆鉆削45鋼切削參數優化[J]. 工具技術，2019，53（12）：70-73.