济南轻骑发动机有限公司 （山东 250101） 段洪珍 庞守美 樊国荣

枪钻在加工中心上的使用经验

济南轻骑发动机有限公司 （山东 250101） 段洪珍 庞守美 樊国荣

我公司给美国某公司加工的舷外机缸头项目中，有一加工尺寸为φ7mm×472mm的孔，长径比约为70∶1，而一般钻头的长径比最多为5∶1，个别钻头长径比能达到7∶1。由于长径比太大，工艺必须研究如何解决满足图样质量要求和提高生产效率问题。按常规工艺应选择深孔钻转机加工，但公司希望在现有加工中心上实现该深孔加工，这就需要研究如何从刀具入手解决该深孔加工难题。

1.现行加工方法中存在的问题

（1）直线度难以保证：由于长径比太大，若用硬质合金钻头，抗弯强度只有高速钢的1/3～1/2左右，冲击值更低，加工过程中容易折断，只能选用高速钢钻头，而高速钢钻头由于刚性问题，直线度很难保证。

（2）加工效率低：采用普通加长钻头，为了保证钻头的冷却和排屑，加工方式是啄钻，这样无论是表面粗糙度、直线度，还是加工效率都很难保证；若采用内冷加长钻头，虽钻头冷却问题解决了，但受钻头本身刚性影响，直线度很难保证，加工效率很难提高。

2.刀具解决方案

由于目前内孔加工所用的钻头是普通钻头、加长钻头，无法满足图样要求，更无法提高生产效率。为了保证所加工孔的直线度、表面粗糙度及加工效率，必须寻求一种新型刀具，以保证所加工孔的产品质量。

（1）经研究及讨论认为，若保证所加工孔的产品质量必须用枪钻，但枪钻一般应用在枪钻专机上，是否能用在加工中心上，对加工中心有何要求，还需进一步研究。

（2）经过调研、查找样本并与多个生产枪钻的公司进行技术交流，选出了几个对枪钻制造有多年研究的厂家，又经过多次筛选、对比，最终选择德国某公司生产的枪钻进行加工验证。

3.具体加工方案

由于长径比过大，枪钻柔性较大，而且刃部硬质合金材料导致“头重脚轻”，一旦达到一定转速枪钻容易折断，因此必须合理安排工艺顺序：

（1）引导孔加工：钻头选择顶角140°的普通钻头，以保证引导孔顶角比枪钻顶角大。引导孔加工要求深度20mm，加工引导孔的钻头直径比枪钻大0.01～0.02mm。

（2）切削参数选择：枪钻以n=100r/min，vf=200mm/min低转速，快进给地进入引导孔，一般也可以取n=200r/min，vf=500mm/min，进入引导孔后打开切削液并提高切削速度，经过现场多次试加工验证，比较适宜的切削参数是n=3500r/min，vf=280mm/min，一次性加工至预定深度，可不退刀。

（3）钻到指定深度后，降低至进入引导孔时的转速并退刀。

4.加工中注意的事项

（1）枪钻进入引导孔前必须低速运转。因所用枪钻是焊接硬质合金头形式，在枪钻进入引导孔前，若全速运转，会导致枪钻折断。

（2）在冷却压力和流量不足时，应适当降低切削参数，以防止由于切削液不足，造成挤屑或冷却不好，影响加工质量，甚至枪钻折断。

（3）加工通孔出口为斜面或有交叉孔时，钻通前或相贯前1 mm时，降低进给率至原来的40%。

（4）枪钻切削工件时一定要打开切削液，避免因无切削液而使枪钻排屑不畅或切削温度升高过快，导致枪钻挤塞，甚至折断。

5.使用枪钻的优点

（1）加工精度和效率高。因枪钻是一次性加工至预定深度，避免了因啄钻而引起的表面粗糙度差，保证了所加工孔的表面粗糙度、直线度，且提高了生产效率。

（2）加工成本低。传统加工深孔首先考虑的是深孔钻机床，实际使用的也是深孔钻机床，不但需要投资一台深孔钻专机，而且需增加操作人员。使用加工中心+枪钻工艺，不但减少了资金投入且减少了操作人员数量，加工成本明显降低。

6.结语

通过对美国某公司缸头上的深孔加工的实践经验，我们得出结论：无论深孔加工的长径比有多大，只要选择合适的刀具、合理的加工步骤、适当的切削参数以及足够的冷却压力，就完全可以在加工中心上完成加工。另外，枪钻在使用中，应定期进行枪钻刃磨，提高刀具重复使用次数，节约采购成本，同时保证产品质量。目前这一技术已成功地在公司生产中应用，不但提高了加工质量和效率，而且大大降低了废品率，取得了良好的技术、经济效果。

20130116）