獵槍槍管槍膛的深孔加工

                                   
                                          圖1 推鉸                                                                                                                   圖2 拉鉸
                            
               技術(shù)要求
                                   1.刀片采用YT15，型號E320 2.刀體材料45；3.刀片、刀體采用銅焊，焊后要進(jìn)行保退處理 4.齒數(shù)Z=3
                                                                                      圖3 硬質(zhì)合合鉸刀的具體結(jié)構(gòu)
         獵槍槍管槍膛既是產(chǎn)品設(shè)計基準(zhǔn)，又是加工彈膛和槍管外部各尺寸的工藝基準(zhǔn)，因此說其質(zhì)量的高低直接影響著整槍性能的優(yōu)劣。按照傳統(tǒng)的軍工產(chǎn)品加工工藝，獵槍槍管槍膛的加工制造采取深孔低速鉸削加工，并將其加工余量分成粗鉸、半精鉸、精鉸等多次加工，因此造成槍管加工的生產(chǎn)率低和廢品率高�，F(xiàn)采用硬質(zhì)合金鉸刀高速鉸削加工槍管槍膛加工工藝手段，并且在生產(chǎn)實際中得到應(yīng)用。
1 槍管槍膛的深孔鉸削的運(yùn)動方式和方法
         槍管槍膛的深孔鉸削的運(yùn)動方式
槍膛校削時，通常采用下列兩種運(yùn)動方式：鉸刀隨主軸回轉(zhuǎn)，工件不轉(zhuǎn)，只是軸向進(jìn)給；工件隨主軸回轉(zhuǎn)，鉸刀不轉(zhuǎn)，只是軸向進(jìn)給。該兩種方式各有利弊，首先是第一種方式，便于工件裝夾，并且一次可同時裝夾6～8個槍管，機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單。因此采用的比較廣泛；其次是第二種方式，該種結(jié)構(gòu)易于使槍管中心與刀具中心同軸，但是工作時機(jī)床震動大，并且受機(jī)床結(jié)構(gòu)限制，一次只能裝夾1～2根槍管。
深孔離速鉸削的方法
         深孔高速鉸削的方法有兩種：推鉸法——鉸刀推過槍膛；拉鉸法——鉸刀拉過槍膛。如圖1～圖2所示。 
         推鉸時校刀的前錐是切削刃，刀具的加工制造、刃磨較為方便，刀桿通過已鉸大的槍膛，其直徑可做得稍大些。但由于刀桿承受軸向壓力和扭力，其壓力可使刀桿發(fā)生彎曲而擦傷已加工的槍膛表面。鉸孔完畢后，需要將鉸刀退出槍膛，以便重新裝夾，這時可能會損傷已加工的槍膛表面，或者在鉸孔完畢之后，先卸下鉸刀，然后將刀桿退出槍膛，再裝上鉸刀，這將使輔助時間增加，所以說該種鉸削方法比較適用于低速鉸削。
         拉鉸時刀桿承受軸向拉力和扭力，不會發(fā)生彎曲，加工完畢后，鉸刀已拉出槍膛，新裝夾時，不會損傷已加工的表面。切屑通過已鉸大的槍膛排出，排屑條件更為有利。但鉸刀的切削刃靠近刀桿，刃磨較為困難。每鉸完一根槍管，必須取下鉸刀，才能重新安裝、加工，致使輔助時間增加。因此該種鉸削方法即適用于低速鉸削，也適用于高速鉸削。
2 槍管槍膛深孔鉸削工藝特點(diǎn)
         獵槍槍管槍膛的主要技術(shù)參數(shù)為：內(nèi)徑Ø18.4+0.20mm；粗糙度Ra1.6µm；全長460～800mm；槍膛的直線度為Ø0.20mm。通過這些技術(shù)參數(shù)可以看出槍膛的加工工藝性較差，按照傳統(tǒng)的加工工藝——深孔低速鉸削工藝加工槍管槍膛，其主要工藝特點(diǎn)：
切前用量小，生產(chǎn)率低，其切削速度v=5.5～8m/min，進(jìn)給量f=0.10～0.15mm/r，切創(chuàng)深度ap=0.05～0.25mm。若加工余量為1mm,則需要加工5～6刀次方能達(dá)到尺寸精度要求。槍管         長度按760mm計算，則一次走刀時間將達(dá)到35～45min。
         低速鉸孔后可獲得較高的精度，通�？蛇_(dá)IT7～I(xiàn)T8級，表面粗糙度可達(dá)Ra1.6µm,但是需用植物油如豆油)進(jìn)行潤滑，方能保證。
由于刀具制造過程中的一些缺陷，如：刃口的粗糙度差，刃口不夠鋒利，鉸刀的直線度、切削角度與所加工材料的匹配性等諸多因素影響，會使槍膛內(nèi)表面有溝，鉸孔后孔徑擴(kuò)大或縮小、橢圓孔、鉸刀磨損快、刀刃崩刃、鉸孔直線度差等塊陷。
         低速鉸加工時余量小，工作時間長，因此要保證刀具每個刀刃必須都得參加切削，這就要求操作者對鉸刀進(jìn)行鐾刀，這是一項技術(shù)性與經(jīng)驗性要求較高的操作，同時還需要制作精度很高的刀套用來檢驗鐾刀的好壞。
為了獲得較高的尺寸精度等級和較小的表面粗糙度的內(nèi)孔，以便提高槍管生產(chǎn)率、成品率及延長刀具的壽命，我廠在槍膜的深孔鉸創(chuàng)中采用硬質(zhì)合金鉸刀對槍膛進(jìn)行深孔高速鉸削加工，其具有以下幾個特點(diǎn)：
         刀具為硬質(zhì)合金鉸刀(YT15)，工作部分做得比低速鉸鉸刀短些，采用拉鉸法，切削錐體靠近柄部，在切削的同時伴隨有對內(nèi)孔的擠壓作用，加工后，槍膛略有收縮，其收縮量一般為0.005～0.02mm。
切削用量大，生產(chǎn)率商，其切削用量可達(dá)v=100～120m/min,f=0.2～0.4mm/r,ap=0.5～1.5mm。
能夠獲得較高質(zhì)量的孔，加工精度達(dá)IT7～I(xiàn)T9級，表面粗粉度Ra1.6～0.4µm。
由于采用拉鉸法，刀桿受拉力，沒有彎曲變形，且可承受較大的切前抗力，故可用于孔徑較小的深孔加工且鉸出的孔的直線度好，拉鉸后，鉸刀已離開深孔故刀齒不會損傷已加工表面；加工過程中也不需要操作者鐾刀。
采用刀桿內(nèi)通入高壓冷卻液，并直達(dá)到刀具的切削部位，使切屑能及時排除，并同時將槍管與刀具的切削熱帶走。由于高速鉸切削用量大，其所產(chǎn)生的切削熱很大，因此采用乳化油潤滑是最合適的。
3 硬質(zhì)合金鉸刀的具體結(jié)構(gòu)及其參數(shù)
         硬質(zhì)合金鉸刀的具體結(jié)構(gòu)及其參數(shù)見圖3。
技術(shù)要求
1.刀片采用YT15，型號E320 2.刀體材料45；3.刀片、刀體采用銅焊，焊后要進(jìn)行保退處理 4.齒數(shù)Z=3
圖3 硬質(zhì)合合鉸刀的具體結(jié)構(gòu)
         硬質(zhì)合金鉸刀由刀體、刀片和導(dǎo)向套、刀墊組成。刀體上又可分為鑲嵌硬質(zhì)合金刀片的工作部分，裝導(dǎo)向套的導(dǎo)向部分和與刀桿相連接部分。導(dǎo)向套采用夾布膠木材料，刀墊為45號鋼淬火處理，刀墊的作用是防止刀具工作時受到旋轉(zhuǎn)力矩作用而擰入到刀桿上鎖緊。連接部分采用矩形螺紋，鉸刀的工作部分做得比較短，這是因為鉸刀的工作部分長度等于硬質(zhì)合金刀片的長度，縮短鉸刀的工作部分，可增強(qiáng)鉸刀的抗振性。工作部分又分為切削部分、校準(zhǔn)部分和后錐部分，硬質(zhì)合金鉸刀采用的是拉鉸方式，故切削部分靠近刀桿一方，其具體的幾何參數(shù)特點(diǎn)如下：
切削錐角
又稱主切削刃錐角y1即主偏角，是影響鉸刀耐用度和鉸孔后表面粗糙度的基本角度之一，當(dāng)y1=5°時，切入時容易振動，發(fā)生打刀；當(dāng)y1=45°時，刀口尖點(diǎn)負(fù)荷過重，容易產(chǎn)生崩裂，使表面粗桅度加大，通過實驗取y1=15°，這時可得到較小的表面粗糙度及較高的刀具耐用度。
過渡切削用錐角y2
在切削刃與校準(zhǔn)刃之間應(yīng)制造過渡刃，其長度為2～3mm,斜度即y2=2°～3°,其作用是鉸削平穩(wěn)，刀具耐用度高，加工表面粗糙度好。
校準(zhǔn)部分的長度和直徑
其影響著孔的粗糙度和精度及孔徑的收縮，為了保證餃削過程中的引導(dǎo)作用及鉸刀切削部分的刃磨，校準(zhǔn)部分的長度一般取0.5～1倍鉸刀直徑。鉸刀直徑應(yīng)按下式確定：
d1max=Dwmax+Pamin
d1min=Dwmax+Pamin-G
dif=Dwmin+Pamax
式中：d1為鉸刀直徑；
Dw為工件鉸孔直徑；
dif為鉸刀報廢尺寸；
Pa為鉸孔收縮量，一般為0.005～0.02mm；
G為鉸刀制造公差。
前角g
采用負(fù)前角，一般為0°～-6°，且生產(chǎn)中要用油石對切削刃進(jìn)行研磨，并使其切削刃的圓角半徑均大于0.05mm，為了使鉸削時切屑易于排出，最好只將鉸刀主切削刃和過渡切削刃前角做成較大的負(fù)前角，而校準(zhǔn)刃的負(fù)前角的絕對值應(yīng)適當(dāng)減小一點(diǎn)，這樣不僅刀具容易刃磨，而且還有利于切屑排向已加工方向，不致于使切屑與導(dǎo)向部分互相干涉。
后角a
后角a影響到鉸刀的耐用度，耐用度隨后角的減小而增加，但不能小于6°，否則會使磨擦增大，切削熱升高而降低合金刀片的工作能力，一般取主后角a1=8°～12°，第二后角a2=15°～25°。
刃帶f
校準(zhǔn)部分應(yīng)留刃帶，但不能太大，否則孔的收縮率和圓度誤差增大，表面粗糙度惡化。一般校準(zhǔn)部位刃帶寬為0.10～0.25mm，主切削刃上的刃帶盡量小，一般寬度定為0.03～0.05mm。
倒錐度
         在校準(zhǔn)部分上應(yīng)做成倒錐角，這樣可使鉸刀在鉸削時平穩(wěn)無噪音，而且使軸向力和切削扭矩顯著下降，一般取為0.02～0.10mm，直徑大者取大值。
倒錐角y2及其長度
校準(zhǔn)部分應(yīng)有后錐，其作用是避免劃傷已加工完的孔壁，一般倒錐角y2＝6°～10°，后錐長為3～5mm。
切削刃的刃傾角l
硬質(zhì)合金刀片鑲嵌時加工成與刀體中心成3°的左斜式，此角度即為刃傾角l，其作用是使切屑自動流向已加工完成的孔，同時減小圓周扭力。
4 結(jié)論
         我廠通過近幾年來的實際應(yīng)用，采用硬質(zhì)合金鉸刀高速鉸削加工槍管內(nèi)膛的質(zhì)量、成品率及生產(chǎn)率同以往用低速鉸加工槍管相比較，具有很大的差別。首先是加工質(zhì)量有了很大的提高，低速鉸加工槍管的合格率只能達(dá)到60%～70%，而高速鉸鉸削工藝則達(dá)到95%以上；其次是生產(chǎn)效率，舊工藝月產(chǎn)只能達(dá)到1500～2000支槍管，而新工藝則能達(dá)到3500～4000支槍管。因此說高速鉸削加工槍管內(nèi)膛是一種即能夠保證質(zhì)量又能提高生產(chǎn)率的新工藝。