獵槍槍管槍膛的深孔加工
發(fā)布日期:2011-11-25 蘭生客服中心 瀏覽:5242
圖1 推鉸 圖2 拉鉸
技術(shù)要求
1.刀片采用YT15,型號(hào)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(jì)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(shuō)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(shí)際中得到應(yīng)用。
1 槍管槍膛的深孔鉸削的運(yùn)動(dòng)方式和方法
槍管槍膛的深孔鉸削的運(yùn)動(dòng)方式
槍膛校削時(shí),通常采用下列兩種運(yùn)動(dòng)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(shí)裝夾6~8個(gè)槍管,機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shí)機(jī)床震動(dòng)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(guò)槍膛;拉鉸法——鉸刀拉過(guò)槍膛。如圖1~圖2所示。
推鉸時(shí)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(guò)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(shí)可能會(huì)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(shí)間增加,所以說(shuō)該種鉸削方法比較適用于低速鉸削。
拉鉸時(shí)刀桿承受軸向拉力和扭力,不會(huì)發(fā)生彎曲,加工完畢后,鉸刀已拉出槍膛,新裝夾時(shí),不會(huì)損傷已加工的表面。切屑通過(guò)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(shí)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(zhǎng)460~800mm;槍膛的直線度為Ø0.20mm。通過(guò)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(zhǎng)度按760mm計(jì)算,則一次走刀時(shí)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(jí),表面粗糙度可達(dá)Ra1.6µm,但是需用植物油如豆油)進(jìn)行潤(rùn)滑,方能保證。
由于刀具制造過(guò)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(huì)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(shí)余量小,工作時(shí)間長(zhǎng),因此要保證刀具每個(gè)刀刃必須都得參加切削,這就要求操作者對(duì)鉸刀進(jìn)行鐾刀,這是一項(xiàng)技術(shù)性與經(jīng)驗(yàn)性要求較高的操作,同時(shí)還需要制作精度很高的刀套用來(lái)檢驗(yàn)鐾刀的好壞。
為了獲得較高的尺寸精度等級(jí)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(zhǎng)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(duì)槍膛進(jìn)行深孔高速鉸削加工,其具有以下幾個(gè)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(shí)伴隨有對(duì)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(jí),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(huì)損傷已加工表面;加工過(guò)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(shí)排除,并同時(shí)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(rùn)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(hào)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(hào)鋼淬火處理,刀墊的作用是防止刀具工作時(shí)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?yàn)殂q刀的工作部分長(zhǎng)度等于硬質(zhì)合金刀片的長(zhǎng)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(shí),切入時(shí)容易振動(dòng),發(fā)生打刀;當(dāng)y1=45°時(shí),刀口尖點(diǎn)負(fù)荷過(guò)重,容易產(chǎn)生崩裂,使表面粗桅度加大,通過(guò)實(shí)驗(yàn)取y1=15°,這時(shí)可得到較小的表面粗糙度及較高的刀具耐用度。
過(guò)渡切削用錐角y2
在切削刃與校準(zhǔn)刃之間應(yīng)制造過(guò)渡刃,其長(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)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(bào)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(duì)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(shí)切屑易于排出,最好只將鉸刀主切削刃和過(guò)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(duì)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(huì)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(shí)平穩(wěn)無(wú)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(zhǎng)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(zhǎng)為3~5mm。
切削刃的刃傾角l
硬質(zhì)合金刀片鑲嵌時(shí)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(dòng)流向已加工完成的孔,同時(shí)減小圓周扭力。
4 結(jié)論
我廠通過(guò)近幾年來(lái)的實(shí)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(shuō)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。
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