徐林红，刘志凡，高 尚，饶建华

(中国地质大学(武汉) 机械与电子信息学院， 湖北 武汉 430074)

钎杆是井巷工程连接钻头和凿岩的机具，矿山井巷工程中使用的钎杆一般多为六角中空钢和圆形中空钢。中空钢钎杆在热轧成形过程中，其内孔表面容易产生0.1～0.3 mm深度的脱碳层和裂纹层，而使得钎杆强度降低，从而影响钎杆的使用寿命[1-3]。目前国内外常用的解决方法是内孔防腐处理[4]和内衬合金管处理[5]，但这两种方法只是覆盖裂纹，延缓裂纹扩散的时间，并不能根除钎杆孔内的脱碳层和裂纹层。为完全去除脱碳层和裂纹层的影响，本文采用扩孔工艺对中空钢钎杆内孔表面进行加工，从而达到完全去除脱碳层和裂纹层的目的。由于钎杆内孔的长径比为30～100，属于典型的深孔加工。同时H22-SiMnCrNiMo中空钢钎杆为中碳硅锰结构钢，钎杆中的Cr元素会增加刀具和材料之间的黏结性能，钎杆中的Ni元素会产生加工硬化。上述情况将导致在扩孔过程中出现排屑困难、钻削温度高、加工精度低、刀具寿命短等问题。针对以上问题，本文利用振动扩孔的方式来去除钎杆内孔中的脱碳层和裂纹层。

目前研究振动扩孔的文献较少，但对振动钻削的研究则比较深入。由于两者都属于典型的孔加工工艺，因此对振动扩孔的研究可借鉴振动钻削工艺。振动钻削是在加工孔过程中为钻头(或工件)增加规则和受控的振动，从而可以周期性改变切削量。Okamura等[6]对Ti-6Al-4V进行低频振动钻削实验，发现低频振动钻削会减小切屑厚度、降低钻孔温度。……