用枪钻加工AMD弹翼孔探讨

2018-11-16刘时英付昌星

农机使用与维修 2018年11期

关键词：钻孔

刘时英付昌星

摘要：国内很多兵工企业是老企业，技术改造是拦路虎。介绍了某厂成功运用枪钻加工弹翼的过程，希望对同行有所借鉴。

关键词：钻孔；枪钻；弹翼

中图分类号：TG712文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.11.010

作者简介：刘时英（1976-），女，汉族，湖南益阳人，硕士，怀化职业技术学院讲师。研究方向：材料成形，E-mail：1259775896@qq.com。

1枪钻工作原理

枪钻因最早用于加工枪管而得名，能一次性地快速完成各种高精孔的加工。枪钻的工作原理如图1所示。钻机驱动钻杆旋转与推进，切削液经空心钻杆流至钻头，经其中的小孔到达切削刃。切削刃的特殊结构保证导向与切钻精度，产生的切屑在冷却液的回流推动下，经排屑槽而溢出工件表面。

2AMD弹翼孔工艺分析

AMD弹翼需加工的深孔中最小孔的直径是12，深度达1291 mm，孔深与直径之比约为108∶1，尽管孔是阶梯形，但孔的同轴度有要求。一般工艺为先加工小孔，再扩孔，而小孔的加工采用枪钻工艺最为理想。

现在实行的工艺是用普通钻头焊一加长杆，在T68镗床上钻削，由于钻头长度有限和排屑困难，需采用钻、扩、铰等工序，加工困难，容易断钻头，经常钻偏，钻一件产品需要一个星期，且孔的直线度、阶梯孔的同轴度差，有时钻孔偏离到上下两面，造成产品报废。此零件孔的加工工序就是该件产品的加工瓶颈。

3AMD弹翼孔枪钻钻头结构设计

在枪钻工艺中，钻刃是整个枪钻的关键部分。钻刃的的基本参数有：外刃角φ外、内刃角φ内，钻尖角2φ[2φ=180°-（φ外+φ内）]及刃尖的偏心距e偏。为了确保钻头在切削时的径向分力和主切削力作用在钻头的支撑区上，也为了防止拉伤孔的表面，实验时用逐次逼近法确定外刃角和内刃角（经验先确定钻尖角为120°）。在此基础上，再进一步确定钻头中的过油孔形状与尺寸。由于条件所限，我们没有采用肾形、双圆及其它异形孔，而是针对圆形孔来确定参数（直径与位置）。最后定出的参数为φ外=30°、φ内=20°、φ=3 mm单圆孔。钻尖并不在钻头的几何中心，而是退让02 mm，这样情况下，排屑形状良好，而且排出通畅，能适应不稳定的切削力。

钻头和钻杆采用焊接连接。钻杆用无缝钢管按要求轧出V形排屑沟槽，在保证钻杆有足够强度和刚度的条件下，钻杆内径尽可能取大些，以利切削部分的冷却润滑及排屑通畅。从AMD弹翼孔的加工来看，影响钻杆变形的主要力是切向力，经计算钻杆壁厚取075～15 mm较合适。

由于客观原因，钻头目前用高速钢制成，准备进一步用硬质合金制造。

驱动柄为圆柱形，侧面铣出两个平面，以便夹持与消除应力集中。

4钻机系统

该产品钻孔工序是在260 mm×40 mm的方形截面上钻孔，且有多个孔，所以产品不好旋转，只能钻头旋转，因此加工设备最好选用T68镗床和镗床上的专用夹具配合使用，或选T68镗床的工作台配一车床动力头和相应垫板，必要时采用专用设备。

5油压系统的设计

由于枪钻工艺需要从钻杆内孔送入高压油，而镗床冷却系统的液压泵压力不够，所以实施此工艺还要设计一套液压系统。我集團自行设计了一个普通泵泵站，切削液采用高“EP”的油基水溶性冷却液，压力34～98 MPa。由于钻头要旋转，且钻杆要和高压油管相联，所以钻杆装夹部分的设计应考虑和高压油管联接的可靠性、密封性、装卸方便。为防止钻杆弯曲，可在镗床工作台上设计一开放式可调支承。

6加工要求

引孔要求：在镗床上使用枪钻工艺加工AMD深孔时，可用普通钻头钻出引孔，引孔深度h≥32 mm。

参数要求：钻头入孔前，旋转速度v=15～25 m/min，进给速度f=001～002 mm/r；入孔后，参数改为旋转速度v=40 m/min，进给速度f=003～004 mm/r。

分级切削：由于钻杆支撑距离与钻杆直径比不大于45，故每钻削深度达直径的30倍时为一级，实际切削时，每级调整时间为1～3 min左右，每级切削时间6～10 min。

7加工结果

产品达到质检要求，速度快且尚未出现产品因钻孔而报废的现象。加工的结果如下表所示。

8加工需注意事项

（1）严守操作规程：钻引导孔→手工将钻头引入引导孔→雾化→启动主轴→开启进给；钻完，逆序操作。

（2）严格遵守分级参数。

（3）加工中，密切注意铁屑的颜色与排屑是否顺畅，正常情况是切屑银白、短螺旋卷曲，排出顺利。

（4）注意钻机是否有异响，如有异常，及时停机。

参考文献：