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槍鉆技術(shù)基礎內容論述及在普通鏜床深孔加工中的應用

發(fā)表日期:2021-12-26   信息來(lái)源:www.aikexinkj.com

1、 槍鉆技術(shù)基礎內容論述

  

1.1 工作原理

  

槍鉆技術(shù)在應用過(guò)程中,主要的工作原理如下:槍鉆設備的柄部會(huì )直接夾持在機床的主軸位置處,而鉆頭則會(huì )在導引孔和導套的引導下,直接輸入到工件結構的表面以下,在進(jìn)入到結構表面下方之后,鉆刃結構具備較強的獨特性,其在繼續鉆進(jìn)的過(guò)程中可以起到自導向的作用,這也在很大程度上提高了結構的切削精度。


1.2 基礎結構




如圖 1 所示,槍鉆系統在使用過(guò)程中,主要由以下幾部分應用結構組成:第 一,鉆刃結構,該結構是槍鉆系統中的核心部分,在對結構進(jìn)行切削時(shí)能夠對結構整體起到相應的導向作用,經(jīng)過(guò)一次貫穿處理后可以得到精度很高的深孔結構。在具體應用中,鉆刃具備兩個(gè)基本度,可以結合切削工件的實(shí)際情況進(jìn)行選擇,從而提高選擇結果的可靠性和使用價(jià)值。第二,刀身結構,該結構使用航天工業(yè)專(zhuān)用鋼材進(jìn)行制作,同時(shí)刀身中有 165°V 型槽,可以將鉆孔產(chǎn)生的切屑帶出工件內部,以此來(lái)提高整個(gè)結構應用過(guò)程的可靠性和實(shí)用性。第三,驅動(dòng)柄,該結構同樣使用航天工業(yè)材料進(jìn)行制作,結構驅動(dòng)柄一般以圓柱形為主,側面則具備了兩個(gè)應用平面,輔助結構順利進(jìn)行應用作業(yè)。


1.3 加工優(yōu)勢

  

總結以往的應用經(jīng)驗,槍鉆系統在使用過(guò)程中,具備了以下加工優(yōu)勢:(1)適應范圍廣泛,適用于各類(lèi)金屬構件的加工,而且鉆孔圓度可控制在 0.005mm 以?xún)?,成孔?準度非常高。(2)鉆進(jìn)過(guò)程中,高壓切削液能夠將產(chǎn)生的熱量快速帶出結構外,起到了良好的冷卻作用,而且深孔內產(chǎn)生的切屑,也可以通過(guò)通道順利排放到外界,減小了鉆頭鉆進(jìn)時(shí)的摩擦力,提升了深加工過(guò)程的順暢性。(3)該技術(shù)在應用中具備了較強的生產(chǎn)效率,在具體的鉆進(jìn)過(guò)程中,其進(jìn)給量會(huì )控制在 30mm/min 到 120mm/min 之間,并且可以保持持續工作的狀態(tài),可縮減 30%的鉆進(jìn)時(shí)間。


2 、槍鉆技術(shù)在普通鏜床深孔加工中的應用要點(diǎn)

  

2.1 槍鉆設備的選擇


在槍鉆技術(shù)應用過(guò)程中,做好槍鉆設備的選擇屬于基礎工作內容。在具體的工作過(guò)程中,需注意以下幾點(diǎn):(1)對于加工產(chǎn)品的基礎參數進(jìn)行了解,如圓孔深度、圓孔直徑、原材料硬度等,明確相互間的關(guān)聯(lián)性,如圖 2 所示,基于基礎資料來(lái)選擇相匹配的加工設備,確定槍鉆設備的基礎參數。(2)在普通鏜床的選擇中,可以 選臥式鏜床,此類(lèi)機床主要用于產(chǎn)品的成孔加工,其加工精度可以達到 IT7,搭配所選槍鉆設備有著(zhù)很好的應用效果。(3)設備正式使用前需要做好設備參數的調整工作,使其處于良好的工作狀態(tài),以滿(mǎn)足系統運行的基礎要求。

  

2.2 鉆尖參數的控制

  

如圖 3 所示,在深孔加工中會(huì )應用到普通鏜床,結合其應用特征,在對鉆尖參數進(jìn)行應用控制時(shí),應注意以下幾方面應用內容:第 一,在槍鉆切削過(guò)程中需要控制好外刃和內刃和鉆尖之間的偏心距和鉆尖角,使鉆頭在鉆進(jìn)過(guò)程中,其切削合力能夠作用在鉆頭的支撐區域處,借此來(lái)起到擠光孔表面的作用,為切削鉆孔工作的順利進(jìn)行奠定基礎。第二,做好槍鉆受力平衡的分析工作,理論狀態(tài)下,切刃結構中的外刃切削力數值需要和內刃切削力數值保持相等,但是從實(shí)際應用情況來(lái)看,存在著(zhù)切削力不對等的情況,此時(shí)則需要確保外刃切削力大于內刃切削力,以此來(lái)確保其合力處于待加工構件表面,穩定鉆進(jìn)過(guò)程。






2.3 引導孔的加工

  

在該環(huán)節的操作過(guò)程中,需要著(zhù)重關(guān)注以下幾點(diǎn):第 一,先在工件上做好直徑為 10mm,深度為 5mm 的引導孔,控制好制作過(guò)程中的具體精度,提升所制作引導孔的應用效果。第二,根據上述參數分別加工 φ10×1150mm×(300、600、900、1200)mm 四個(gè)等級的引導孔,可以根據實(shí)際需求來(lái)選擇具體應用結構,提升引導孔應用結果的實(shí)用性。第三,對于引導孔的位置偏差進(jìn)行處理,使其可以滿(mǎn)足相應的制作需求,同時(shí)做好記錄工作,待滿(mǎn)足要求后進(jìn)入到下一操作環(huán)節。

  

2.4 切削參數控制

  

在切削參數控制環(huán)節中,需注意以下幾點(diǎn)應用內容:第 一,對于切削速度進(jìn)行控制,在切削速度的分析中,主軸轉轉速 n 和切削速度 V 之間的關(guān)系存在以下關(guān)系:V=ndπ/1000,d 表示主軸直徑。在鉆頭進(jìn)入到鉆孔當中之前,其旋轉速度應控制在 30m/min左右,等待鉆頭鉆入到工件內之后,其旋轉速度可以提升到45m/min 左右,確保切削工作的順利進(jìn)行。第二,進(jìn)行切削分級,為了提升鉆孔孔徑的精 準度,需要對鉆桿支撐距離和鉆桿直徑比例控制在合理范圍內,一般情況下,該數值需控制在 45 以?xún)?,隨后將 30 倍切削直徑作為一級,對于每一級的調整時(shí)間控制在1-3min,每一級的切削時(shí)間控制在 6-10min。

  

2.5 槍鉆系統安裝

  

在槍鉆系統安裝過(guò)程中,應注意以下幾點(diǎn)內容:(1)對于系統安裝圖紙進(jìn)行梳理,明確系統在安裝過(guò)程中需要注意的相關(guān)內容,擬定合理的安裝計劃,按照既定工序內容完成該系統的安裝工作。(2)做好各環(huán)節質(zhì)量驗收工作,對于質(zhì)量不達標的作業(yè)部位,需要及時(shí)擬定合理措施來(lái)對其進(jìn)行處理,并且等待其驗收合格之后再進(jìn)行下一環(huán)節的作業(yè),避免問(wèn)題積累的情況[1]。(3)建立信息監督管理系統,對于系統應用過(guò)程的具體狀態(tài)進(jìn)行監督,并且設置相應的預警值,在數據達到預警值之后,系統也會(huì )直接作出預警,提醒相關(guān)人員及時(shí)作出處理,從而提升處理結果的可靠性。

  

2.6 系統試切削

  

完成上述應用內容后,進(jìn)入到系統應用調試階段,在此過(guò)程中,需要做好系統試切削的相關(guān)工作,在具體的應用過(guò)程中,第 一,做好操作順序的梳理工作,一般情況下,系統試切削的順序應遵循“將鉆頭引入導孔→啟動(dòng)主軸開(kāi)始旋轉→進(jìn)給指令的操作和停止→停止繼續旋轉→退出系統鉆頭”的順序,采集相應的操作數據。第二,借助三維技術(shù)建立預期模型和實(shí)際數據模型,比對模型中的數據信息,查看鉆屑排查情況、分級鉆進(jìn)情況等,以此來(lái)確定已安裝系統的應用情況[2]。第三,根據反饋數據來(lái)完成參數調整,重新進(jìn)行實(shí)驗檢測,從而提高系統切削結果的可靠性。

  

3 、槍鉆技術(shù)應用過(guò)程的注意事項

  

3.1 做好機床找正工作

  

做好機床找正工作,可以提升成品工件的精 準度,提高成品的制作質(zhì)量。根據工件外圓、內孔同軸度的不同要求,一般采用兩種找正方法:①使用對刀儀測量刀具相關(guān)數據,試切調整刀具位置;②在加工中心百分表找正:在簡(jiǎn)易 T 型基座孔中裝入一基準軸。將百分表座吸附于車(chē)床卡盤(pán)上,調整百分表指針位于基準軸表面,用手緩慢撥動(dòng)卡盤(pán)觀(guān)察指針變化情況,并通過(guò)墊片手工調整 Y 軸方向位移值,X 方向找校準棒兩側偏差值 Di,中托板手柄調整值為│(Di-D)│/2,D 為校準棒直徑。對同軸度無(wú)要求的工件孔,可直接在機床主軸插入一校準棒(與 T 型基座孔基準尺寸一致的校準棒),通過(guò)校準棒與 T 型基座孔的匹配關(guān)系找正調整。對于同軸度要求較高的工件,建議采用第二種找正方法[3]。


3.2 加強失效模式處理

  

通過(guò)加強時(shí)效模式處理,能夠延長(cháng)槍鉆系統的使用壽命,提升其工作狀態(tài)的穩定性。當槍鉆與工件回轉中心偏距過(guò)大時(shí),鉆尖易發(fā)生沖擊,引起刀桿顫動(dòng),導致疲勞失效,嚴重情況造成刀尖碎裂的問(wèn)題。為提高槍鉆使用壽命和消除人為失效現象,應做好以下幾點(diǎn):①提高刀具安裝的找正精度,保證槍鉆與工件具有良好的同軸度;②控制引導孔(或導向套)同軸度、尺寸公差和表面粗糙度;③確保槍鉆處于高壓冷卻環(huán)境,推薦在車(chē)床加工中配合使用油霧脈沖發(fā)生器;④根據工件材料選用合適的機床轉速、進(jìn)給量等切削參數[4]。

  

3.3 設備的日常養護管理

  

做好設備的日常養護管理,可以提升運行故障問(wèn)題發(fā)現的及時(shí)性,降低潛在問(wèn)題的發(fā)生幾率。在具體實(shí)踐中需要提前擬定好設備管理計劃,對于槍鉆系統、鏜床系統中設備維護周期、維護要點(diǎn)等內容做好備注,并且按照要求來(lái)完成相應的檢修工作,做好相應的檢修記錄,不定期對于檢修計劃進(jìn)行調整,以確保養護計劃內容的合理性[5]。

  

總結

  

綜上所述,做好機床找正工作,可以提升成品工件的精 準度,加強時(shí)效模式處理,能夠延長(cháng)槍鉆系統的使用壽命,做好設備的日產(chǎn)養護管理,可以提升運行故障問(wèn)題發(fā)現的及時(shí)性。通過(guò)將槍鉆技術(shù)應用到普通鏜床深孔加工當中,同時(shí)做好相應的管理工作,對于提升結構作業(yè)速度有著(zhù)積極地意義。


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