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淺談槍鑽在不鏽鋼材料深孔加工中的（de）應用

2020-1-17 來源：中國航發沈陽黎明（míng）航空發（fā）動機有限責任公司作（zuò）者：馬瑛，孫長友，楊文輝，張懿霏，趙鳳來

摘要：在（zài）我國的機械加工（gōng）行業中（zhōng），深孔的加工問（wèn）題一直（zhí）是一個非常嚴重的問（wèn）題，鑽（zuàn）孔的質量好壞（huài）直接的影響了我（wǒ）國機械（xiè）加工行業的工作質量以及工作（zuò）效率，因此在我國的機械加工行業中（zhōng），對於深孔（kǒng）的加（jiā）工一直都非常的重視，同時深孔加工的質量（liàng）也是我國機械加工行業的一項非常嚴峻的挑戰和難題。按照我國傳統形式上（shàng）的鑽孔尤其是深孔的（de）加工工藝來講，需要非常複雜並且費時（shí）的工藝流程和加工流程。例如在深孔加工的過程中鑽孔，擴孔以及（jí）鉸孔等多道加工工序在目前的深孔加工過程中非常的複雜（zá），同時伴隨著加工質量低下並（bìng）且（qiě）不穩（wěn）定以及（jí）生產效率低。通過（guò）使（shǐ）用槍鑽進行不鏽（xiù）鋼鑽削試驗，解（jiě）決不鏽鋼加工中存（cún）在的問題，同時對加工不鏽鋼時的切削（xuē）性能（néng）進行研究（jiū）。針（zhēn）對深孔加工的過程文（wén）章進行詳細的論述以及分析，希望通過文章的闡（chǎn）述以及（jí）分析能夠有效的提升我國深孔加工的加工質量以及加（jiā）工穩定（dìng）性，同時也為我國機械行業的進一步（bù）提升以及發展貢獻一份微薄的力量。

關鍵詞：槍鑽；不鏽鋼；切削性能

引言

不鏽鋼材料在我國的機械加工行業中占有非常重要的位置，最主（zhǔ）要的原因在（zài）於不鏽鋼材料在機械加工過程中具有以下（xià）五個優（yōu）點，首先是不鏽鋼材（cái）料具有非常高的機械性能；其次是不鏽（xiù）鋼材料具有非常好（hǎo）的（de）韌性；第（dì）三是不鏽鋼材料具有非常好的塑性；再次是不鏽鋼材料具有較高的耐腐蝕性能；最後是不鏽鋼材料的綜合機械（xiè）加工力學性能非常的好。

正是由於上述的優（yōu）點，不鏽鋼材料在我國（guó）的很多領域都有著非常廣（guǎng）泛（fàn）的應用，並且取得了非常好（hǎo）的應用效果。在我國（guó）的（de）機械行業，建築行業，汽（qì）車行業，醫療行業以及航空航天行業中都有非常廣泛的應用。

雖然不鏽鋼材料在應用的過程中非常的廣泛，但是（shì）由於不鏽鋼材（cái）料的（de）一些自身特殊性能導致了在材料加工製造的過（guò）程中會遇（yù）到非常多的難（nán）題，最顯著的一（yī）個問題就（jiù）是在我國機械行業的（de）深孔加工的過程中，不鏽鋼材料會出現大量的纏（chán）刀，黏（nián）刀以及加工廢屑排出困難等種種加工問題。

正是由（yóu）於這一點問題導致了我國（guó）目前的科研重點（diǎn）以及在加工（gōng）過程中要重點關注不鏽鋼材料的深孔加工問題，要盡量的避免不鏽鋼材料在深孔加工的過（guò）程（chéng）中出現上（shàng）述的問題。因此（cǐ）我國逐漸的使用槍（qiāng）鑽來對不鏽鋼材料進行深孔加工，槍鑽進行（háng）深孔加工（gōng）是一種非常專業的加工工藝技術。

作為深孔加工中非（fēi）常有效的加工工具，槍鑽的加工範圍非常的廣泛，能夠將塑性非常高的加（jiā）工材料進行有效的深（shēn）孔（kǒng）加工，玻璃（lí）纖維這種塑性非常高的材料在深（shēn）孔加工的過程（chéng）中使用的就是槍鑽的方式進行（háng）深孔加工，其次高強合金的深孔加工通常情（qíng）況下也是用槍鑽的加工工藝進（jìn）行加（jiā）工。

槍鑽在深（shēn）孔加工的過（guò）程中能夠加工的孔徑非常的（de）廣泛，能夠從直徑 1.5 毫米的深孔加（jiā）工（gōng）到直徑（jìng） 76.2毫米的深孔。不僅僅是深（shēn）孔加工的直徑範圍較廣，深（shēn）孔加工的深度也能夠達到深（shēn）孔直徑的一百倍左右，加工效果非常的顯（xiǎn）著。

槍鑽加工深孔的過程中主要的優點有四個，首先是槍鑽進行深孔（kǒng）加工能夠進行有效的一次成孔加工，其次是槍鑽進行深孔加工具有非常好的加工精度；再次是槍鑽（zuàn）進行的深孔加（jiā）工在加（jiā）工後的（de）孔壁較為光滑，最後是槍鑽深孔加工在加工過程中沒有加工毛（máo）刺的產（chǎn）生。需要注意的是在深孔加工的（de）過程中，不同形式的鑽具在加工同一種加工材料的時候會（huì）出現不同形式的切削（xuē）加工性能。

正是由於這樣的原因存在，我國的加工製造行業才會對（duì）槍鑽對加工（gōng）深孔的切削（xuē）性（xìng）能進行深入的調查和研究，要對切削性能的變（biàn）化（huà）有著非常好（hǎo）的研究混合分析。在（zài）分析研究槍鑽在進行不鏽鋼材料的（de）深孔加（jiā）工的過程中我們主要是通過實驗的（de）方式來進行研究分析。我們能夠通過實（shí）驗的方式針對不同形式的鑽（zuàn）具在不鏽鋼材料（liào）深（shēn）孔加工過程（chéng）中出現的（de）不同的切削（xuē）性能進行對比，找出性能最優良的槍鑽鑽具，找出最適合（hé）不鏽鋼材料深孔加工的（de）鑽具（jù），通過這（zhè）種形式來對實際的機械加工中的深孔加工（gōng）進行指導和管理（lǐ）。

下麵進行詳細的論述以及分析。

1 、槍鑽（zuàn）在（zài）深孔加（jiā）工過程中的實驗研究分析

1.1 槍鑽在深孔加工中的優點分析

首先槍鑽在深孔加工（gōng）過程中具有非常高的加工精度以及加工效率。由於槍鑽在深孔加工的過程中使用的一次性深孔成型的加工能夠一次性的達到預定深孔深度，這樣就能夠有

效的避免由於琢鑽導致的（de）深孔表麵的過差粗糙度，有效的保障了深孔加工的加工深度，加工光潔度以及加工直線度，最重要的是（shì）能（néng）夠有（yǒu）效的提升深孔加（jiā）工的生產效率。其次是槍（qiāng）鑽在深孔（kǒng）加工過程中具有非常（cháng）小的加工成本（běn）投入。

在我國機械行業中，傳統形式上（shàng）的深孔加工我們第一個考慮的是鑽床的形式來進行深孔加工，在實（shí）際的深孔加工中也是應用深孔鑽床較多，這樣的深孔加工工藝不僅僅需要專業的深孔鑽床，還需要有專業並且有經（jīng）驗的現場操作人員進行（háng）專業的操（cāo）作。使（shǐ）用加工中（zhōng）心+槍鑽工藝，不但減少了（le）資金投入且減少了操作人（rén）員數量，加工成本明顯降低。

1.2 槍鑽在深孔加工過程中的工藝試（shì）驗分析

首先在使用（yòng）槍鑽進行深孔加工的過程中，由於加工的批量不是非常的大，因此在加工的過程中不需要進行針對性的進行導向（xiàng）套（tào）的設計，取而（ér）代之的是進行預鑽孔進行導向孔的加工，這樣也能夠有效的起到導向套的鑽孔輔助效果。在深（shēn）孔加（jiā）工的過程（chéng）中，導向（xiàng）孔的直徑要比槍鑽的（de）直徑大一（yī）點，一般（bān）是公差 0.01 到 0.02 之間。通常情況下加工的公差等級能夠達到H7，鑽孔的深度（dù）能夠達到鑽孔直徑的約 2.5 倍作用。

在深孔加工的過程中，導向孔的加工精度非（fēi）常的關鍵和重要，隻有導向（xiàng）孔的加工精度達到了加工要求，才能夠有效（xiào）的實現後續（xù）深孔加工的加工精度。導向孔（kǒng）在深孔加工的過程中主要起到的作用是定心，如果在加工的過程中沒有（yǒu）定心鑽，我們就需要進行傳統形式的導向孔加工（gōng）。

需要注意（yì）的是（shì）在實際的加工過程中由（yóu）於導向孔不達標導致的導向孔失去定心作用，鑽具折斷的情（qíng）況經常出現（xiàn），因（yīn）此（cǐ）要格（gé）外的（de）注（zhù）意。其次是將槍鑽放入導向孔內時（shí），槍鑽不（bú）能（néng）夠在導向孔外部進行選裝槍（qiāng）鑽。鑽孔（kǒng）操作完成後，要實現快速退鑽。

最後是在進行槍鑽深孔加工的時候孔深度前進 5 毫米，槍鑽的主軸旋轉速度要下降一半的速度，同時給進速度（dù）也要（yào）下降（jiàng）一半。主軸停止（zhǐ）旋轉的時候，冷卻液也要停止供（gòng）給

。

下（xià）表為槍鑽深孔加（jiā）工試驗的具體（tǐ）試驗結果。

深孔孔徑（jìng）為 4mm，孔深為 110mm。

根據上述表格中（zhōng）的實驗數（shù）據我（wǒ）們可以得出，實驗過程（chéng）中得出的鑽孔相關數據同專業刀具生產（chǎn）公司提（tí）供（gòng）的技術資（zī）料（liào）相比較明顯的顯小，這樣的數據結果主要是由於在實際的生產加工中出於保障深孔（kǒng）加工質量以及保障加工刀具的安全造成的（de），因此實驗得出的鑽孔數（shù）據相（xiàng）較於理想的數據相對來講較為保守。不同型號規格在鑽孔加工過程中得出（chū）的較為可（kě）靠的鑽孔加工數（shù）據。僅供參考。

2 、槍鑽在進行深孔加工的時（shí）候需要注意的主（zhǔ）要事項

首先，槍鑽進入（rù）引（yǐn）導孔前必須低速運轉。因所用槍鑽（zuàn）是焊接硬質合金頭形式，在槍鑽進入引導孔前，若全速運轉，會導致槍（qiāng）鑽甩彎或（huò）折（shé）斷。其次，在冷卻壓力和流（liú）量（liàng）不足時，應適當降（jiàng）低切削參數，以防止由於切削液不足，造成擠屑或冷卻不好，影響加工質量，甚至槍鑽折斷。再次，加工通孔出口為斜麵或有交叉孔時，鑽通前或相（xiàng）貫前 1mm 時，降低進給率至原來的 40%。最後，槍鑽切削工件時一定要打開切削液，避免因無切削液而（ér）使槍鑽排屑不暢或切削溫度升高過快，導致槍鑽擠（jǐ）塞，甚至（zhì）折斷。

3 、在（zài）深孔加工的過程中槍鑽受到的切削（xuē）刃（rèn）損傷分析

3.1 在深孔加工的過程中由（yóu）於不充分的冷卻（què）液供給容易出現（xiàn）槍鑽切削刃的損傷

槍鑽屬（shǔ）於高速切削刀具，雖（suī）然由於刃少每轉（zhuǎn）進給量較低，但其轉速很（hěn）高。由於切屑能從被加工孔中排出，無需在鑽削過程中定期退刀（dāo）來排出切屑，所以加工效率得（dé）到極大的提高。但是，如果工作時冷卻液供應不充分（fèn），會（huì）使（shǐ）切屑堆積在排屑槽中無法排出，這些受擠壓的切屑將對槍鑽旋轉形（xíng）成阻礙（ài），當槍鑽承受的扭矩過大時（shí），將（jiāng）導致刀頭與刀杆分離，槍鑽整體報廢。

3.2 在（zài）深孔加（jiā）工（gōng）的（de）過程中不配套的鑽套配置容易出現槍

鑽切削刃的損傷鑽套在（zài）槍鑽進行孔加工時具有導向作用。當鑽套和鑽頭（tóu）的旋轉（zhuǎn）軸線之間的不同軸度（dù）過（guò）大時，槍鑽鑽尖會因無法固定而造成撞擊，脆弱的硬質（zhì）合金刀尖不能承受由不同心引起的彎曲應力而造（zào）成刀片碎裂。雖然適當增加刀具（jù）長度可以（yǐ）改善這種情況，但長度過長會造成刀杆顫動，而導（dǎo）致疲勞失效。

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