宋波 房艳霞 王元臣 赵秀荣 李波
中国重汽济南动力公司发动机制造部 山东省济南市250200
摘要：本文介绍枪钻在加工过程中孔位置发生错位原因分析及解决方法。枪钻是加工发动机深油孔的主要刀具，因刀具长，受加工材料硬度高、铸造工件内部结构的变化（例如砂眼、硬点等）以及外部条件的改变比如工装、冷却液压力等的影响，会造成加工的孔位置发生错位、孔径大小变化大等问题，本文主要是针对枪钻加工中孔位置错位问题进行分析研究，找出解决方法，满足工艺要求。
关键词：钻孔错位
枪钻的工作原理：
枪钻系统是由深孔钻机、单刃或双刃的枪钻及高压冷却系统总成。枪钻柄部被夹持在机床主轴上，钻头通过引导孔进入工件表面后，钻刃的独特结构能起到自导向的作用，这时高压冷却液通过钻头中间的通道达到切削部位，并将切削从排屑槽带出工件表面，同时对钻刃进行冷却和对背部的支撑凸台进行润滑，从而获得良好的加工表面和加工质量。?
枪钻加工的现状
某公司枪钻加工有两台设备进行加工，一台老设备，一台新设备，老设备是单工装同时四支枪钻对面进行加工，供液系统是独立带储液箱的高压供液系统。新设备是双工装同时8支枪钻对面进行加工，一套高压供液系统。
当前新设备在加工过程中出现孔错位相交处台阶比较大、位置偏的的问题，具体表现如下：
1、双工装加工，一套内冷系统，压力北左5.05Mpa,北右5.85Mpa，南左5.85Mpa，南右5.05Mpa。
2、钻孔偏、台阶、错位，加工寿命低，达不到要求加工寿命。
3、加工过程中工件出现错位现象，再次加工正常，无错位现象。每天出现1-3次加工错位的情况，新刀和修磨刀都有发生。
4、经过统计2#工装的下孔出现孔偏、台阶、错位的问题占70%以上。
5、刀具磨损比较严重，有的崩刃、变形直接报废，有的仅修磨1次。
主要问题点
1、新刀合金材料硬度低，加工几件就出现积屑瘤及掉渣、崩刃、刀杆弯曲变形、寿命低的问题。
.png)
2、枪钻的导向套磨损严重、直径变大，造成钻尖定心不准位置偏移的问题。
3、工装铁屑清理不干净、气密检测失效造成工件两侧高度差大。
4、设备本身原因丝杆、滑轨滑块间隙大，造成加工中进给速度不一致。
5、内冷压力不稳定造成铁屑不能及时排走。
6、刀杆表面涂层出现凸起或表面粗糙影差响排屑。
7、刀具刀头刃型问题造成加工切削力大。
8、刀杆弯曲变形，产生旋转曲线运动。
9、贯穿孔加工改变刀头加工方向
原因分析
1、新刀合金材料硬度低，加工几件就出现积屑瘤极易造成加工下来的铁屑不能及时排出，铁屑在刀头及刀杆处形成堆积，钻头高速旋转带动铁屑原地旋转就会造成切削刃崩刃、掉渣、蜂窝状，因阻力大致使刀杆变形，进而使刀具加工产生巨大阻力，超出刀杆承受力，致使刀具使用寿命低。
.png)
2、造成刀套直径变大的几个因素，第一长期使用正常磨损变大，第二异常磨损比如刀杆在刀套力弯曲变形旋转撞击刀套壁，造成直径变大。造成的后果就是刀尖不能定心，加工位置发生偏移，对面加工不在同一条直线上极易出现错位。
3、由于钻头与导向套之间的间隙存在，致使钻头的切削刃全部进入工件的瞬间，已钻出的孔径小于钻头的直径尺寸，而使钻头增加了挤压应力，从而加速钻头的损坏或磨损，缩短了钻头的使用寿命。?
4、因工装气密性检验失效，存有铁屑工件安放定位后出现两侧高度差，造成对面加工两刀具定位位置不一致，出现错位。
5、设备的丝杠、滑轨滑块间隙过大，设备进给与刀具进给部匹配出现进给反作用力，致使刀杆弯曲变形，强制刀头改变加工方向，产生错位。
6、枪钻钻削由于其本身加工长径比大、半封闭的特点,枪钻加工区内的冷却压力往往达不到要求?。内冷压力不稳定造成铁屑不能及时排走，枪钻加工铁屑排出主要依靠强大的内冷压力，把铁屑在刀杆内快速排出，避免造成积压，内冷因压力或流量达不到要求，极易出现铁屑积压形成强大阻力造成刀杆弯曲变形、刀头崩刃、掉头等问题。刀杆在制作过程中刀杆表面需要进行后处理，比如表面涂层、抛光提高排屑槽的粗糙度，目的就是保证加工中确保铁屑排屑顺畅不积压，反之就会造成刀杆变形、崩刃掉头等问题。
7、刀具刀头刃型角度影响切削加工。一般单刃枪钻切削角度在130°，双刃枪钻也是130°，若角度大或小就会产生切削阻力，同切削刃带不能过宽或过窄，过宽切削阻力大，过窄容易崩刃，一般保持与侧刃带宽度相近即可。
8、刀杆变形旋转加工中产生旋转曲线运动，造成刀杆前后受力不同步，出现传动差就会产生曲线运动，这样极易扭曲刀杆变形，致使枪钻损坏。
9、在加工到贯穿孔位置时，形成断续切削，刀尖脱离刀头的导向作用，使刀尖自由定心，再加上贯穿孔壁圆形，刀尖在定心过程中寻找最低点定心，而该位置不可能是最佳位置，就会产生错位的问题。
解决方案
1、第1、2项的措施就是更换批次新刀检验合金硬度，满足使用要求，更换直径大的导套，定期检验导套直径
2、第三项恢复气密检验，确保工件安放到位后气密起作用，保证工件完全贴合点位面，消除高度差
3、维修设备，检查丝杠滑轨滑块间隙，更换丝杠滑轨滑块及时消除间隙，是加工过程丝杠进给与刀具进给一致
4、针对内冷压力、或流量不足问题，查找原因，解决刀具流量断续喷射，确保压力、流量满足加工需要，内冷系统增加储液箱，确保供液充足。
5、对于刀杆涂层后的凸起及排屑槽粗糙度差的问题，进行抛光处理，消除凸起，提高排屑槽的光洁度。
6、一般单刃枪钻切削角度在130°，双刃枪钻也是130°，若角度大或小就会产生切削阻力，同切削刃带不能过宽或过窄，过宽切削阻力大，过窄容易崩刃，一般保持与侧刃带宽度相近即可
7、针对贯穿孔加工，调整工艺，枪钻先加工完，然后在加工贯穿孔，消除贯穿位置定心不准的问题。
结束语：综合所述通过以上问题的分析及问题的解决，彻底解决枪钻在加工中出现错位的问题，大大减少工件废品和返修件的出现，并且提高了枪钻的使用寿命和修磨次数。
参考文献：
? 《深孔加工关键技术在实际生产中的研究与应用》 作者：吴昊川 安徽冶金科技职业学院学报, 2010, 020(004):16-19.
? 《深孔钻削与钻头导向套[J]. 机械工艺师, 1984(03):32.》 作者：江庆辉 机械工艺师, 1984(03):32.。
? 《枪钻钻头几何参数对冷却性能的影响》，作者：李元坤? 发布时间：大连工业大学, 2013.。
作者简介:
第一作者：宋波 出生年月:1987.11 性别:男 汉族 籍贯:山东济南 职务:技术员 学历:中专 单位:中国重汽济南动力公司发动机制造部，研究方向:机械加工刀具技术，单位所在地:山东省济南市 。邮编:250200
第二作者:房艳霞 出生年月:1989. 2性别:女 汉族 籍贯:山东聊城 职务:技术员 学历:高技 单位:中国重汽济南动力公司发动机制造部 ，研究方向:机械加工刀具技术，单位所在地:山东省济南市 。邮编:250200
第三作者：王元臣 出生年月:1972.4 性别:男 汉族 籍贯:山东济南 职务:技术员 学历:大专 单位:中国重汽济南动力公司发动力制造部，研究方向:机械加工刀具技术，单位所在地:山东省济南市 。邮编:250200
第四作者：赵秀荣 出生年月:1987. 12性别:女 汉族 籍贯:山东潍坊 职务:技术员 学历:大专 单位:中国重汽济南动力公司发动机制造部，研究方向:机械加工刀具技术，单位所在地:山东省济南市 。邮编:250200
第五作者：李波 出生年月:1986.6 性别:男 汉族 籍贯:山东济南 职务:技术员 学历:中专 单位:中国重汽济南动力公司发动机制造部，，研究方向:机械加工刀具技术，单位所在地:山东省济南市 。邮编:250200