1 工藝分析

1. 深孔鉆削存在的困難
   空壓機連桿兩螺栓孔小而深晒淮，長徑比為6:1，且精度要求較高姓迅，加工中存在的問題是：

   1. 排屑困難敲霍。鉆深孔時，如不能及時將切屑排出丁存，則切屑有可能阻塞在鉆頭排屑槽內(nèi)肩杈，這不僅會影響加工精度，嚴重時可能會扭斷鉆頭解寝。
   2. 冷卻與潤滑不良扩然。鉆頭在半封閉的條件下工作，切削液很難注入到切削區(qū)聋伦，切屑夫偶、刀具和工件之間的摩擦很大，尤其在長時間連續(xù)切削的情況下觉增，產(chǎn)生大量高溫切屑和很高的切削溫度兵拢，必須采取有效措施，確保鉆頭冷卻和潤滑逾礁，否則將使鉆頭磨損加劇说铃。
   3. 導(dǎo)向差。由于孔深栗柴、刀具細長碟荐，因此，鉆頭的強度剛度較差，加工時容易引偏和產(chǎn)生振動眉藤。為了保證鉆孔的直線度和表面粗糙度燥纹，防止鉆頭折斷，必須解決好導(dǎo)向問題琴邻。
2. 工藝分析
   為了使零件的制造精度達到規(guī)定的技術(shù)要求捍椎，必須解決1.1例述的三個問題。兩螺栓孔的加工可采用以下兩種方案赂燎。

   1. 用振動槍鉆加工
      該方案的優(yōu)點是：工藝可靠飞熙，加工質(zhì)量高；效率高向膏，成本低豪纸。缺點是：設(shè)計與制造周期長，投資大逞迟，對設(shè)備精度要求高岩喷。但隨制造業(yè)技術(shù)水平的提高，對設(shè)備精度要求高的缺點已不足顯监憎。該方案一般適宜于大批量生產(chǎn)的場合纱意。
   2. 采用鉆一擴一鉸孔的傳統(tǒng)工藝方案
      該方案的優(yōu)點是：設(shè)計與制造周期短，投資芯ɡ偷霉；工藝可靠，質(zhì)量穩(wěn)定褐筛。缺點是：工藝路線長类少，效率低，工時費用高渔扎；故本方案一般適宜于小批量生產(chǎn)的場合硫狞。

2 利用振動槍鉆鉆孔

1. 機床的改造
   選擇一臺精度與轉(zhuǎn)速較高的普通車床妓忍，在其上附加一套冷卻液供給系統(tǒng)。把車刀架拆掉愧旦，將夾具固定在機床橫向拖板上；排屑箱設(shè)置在溜板箱左側(cè)充贿，機床主軸前端裝有槍鉆頭锥桐，在機床主軸的前后兩側(cè)安裝有振動源，聯(lián)接器安裝在主軸后面差炮，并固定在床頭箱上鳄砸。總體布局如圖2所示。鉆孔時惧圆，首先啟動電機往茄，油泵將冷卻液經(jīng)高壓油箱和空心拉桿壓入槍鉆內(nèi)孔，然后由車床主軸帶動槍鉆高速旋轉(zhuǎn)瘦镶。振動源使槍鉆在轉(zhuǎn)動的同時乘占，作有規(guī)律的軸向振動，工件由溜板箱送進澳坟，這時高壓冷卻液由鉆頭前端的油孔噴入切削區(qū)笔畜，再和切屑一起由槍鉆外側(cè)的120°V型槽排入排屑箱內(nèi)。鉆完第一個孔后孤殿，橫拖板橫向移動85±0.01mm再鉆第二個孔呐粘。
   聯(lián)接器的結(jié)構(gòu)如圖3所示，校定環(huán)6使拉桿8與機床主軸7同軸转捕，緊定環(huán)5采用左旋螺紋連接作岖，所以主軸正轉(zhuǎn)時，緊定環(huán)不會脫落五芝。叉形件3用螺釘2安裝在集油箱4上痘儡，主軸旋轉(zhuǎn)時，軸套不旋轉(zhuǎn)与柑。泄漏的切削油由回油管1流回油箱谤辜。
   鉆夾頭和振動源的結(jié)構(gòu)如圖4所示，槍鉆裝在彈簧夾頭8內(nèi)价捧，通過軸7丑念、滑動軸2、傳動軸1使其主軸同時轉(zhuǎn)動结蟋，傳動盤6受彈簧3的作用緊靠在振動輪4上脯倚。偏心軸 5的偏心距為0.1mm,受摩擦力的作用，傳動盤6在轉(zhuǎn)動的同時作有規(guī)律的軸向振動嵌屎，從而使槍鉆在轉(zhuǎn)動的同時實現(xiàn)軸向振動鸯流。為了保證槍鉆可靠地實現(xiàn)軸向振動，兩偏心軸的偏心距應(yīng)嚴格一致滴督，兩振動輪的精加工應(yīng)在一次裝夾中加工完成址靶。
   排屑箱的結(jié)構(gòu)如圖5所示。由于采用刀具旋轉(zhuǎn)的加工方式瘫碾，所以對機床主軸提出了更高的要求乔盹，鉆套4的內(nèi)孔與機床主軸的同軸度允差為0.02mm。為此奴爷，鉆套4的安裝孔可采用自鏜削的方法加工叨剧。為了使排屑箱左邊的密封裝置不使鉆桿形成固定支承而造成鉆桿彎曲，可將該處與鉆桿之間留0.5～1.0mm間隙。為了防止加工時油液飛濺秩旬，密封墊1飞席、壓緊蓋2、隔片3應(yīng)加工成與刀桿截面相似的形狀淘客。彈簧5的緩沖作用防止溜扳箱開始進給時引起的振動村秒。
2. 槍鉆結(jié)構(gòu)特點、幾何參數(shù)和工作原理
   結(jié)構(gòu)如圖6所示统台，其由鉆頭雕擂、鉆桿、鉆柄三部分組成贱勃。鉆桿采用無縫鋼管制造井赌，在靠近鉆頭部軋制出排屑溝。鉆桿外徑比鉆頭外徑小0.5～1.0mm,以避免與孔壁和鉆套摩擦贵扰。鉆頭一般用整體高速鋼或硬質(zhì)合金制成仇穗，與鉆桿對焊起來直徑大于8mm的槍鉆，也可用硬質(zhì)合金刀片鑲焊在鉆頭上戚绕。
   
   槍鉆工作時纹坐，高壓切削液(3～10MP，孔徑越水舞丛，壓力應(yīng)越大)從鉆桿內(nèi)孔打入耘子，送到切削區(qū)起冷卻潤滑作用，同時把切屑從排屑溝中沖出來球切，如圖7所示谷誓。
   槍鉆刃部的幾何參數(shù)如圖8所示。外角?₁晃烟、內(nèi)角?₂的大小和鉆尖位置的決定蕾崔，對鉆孔精度和切屑形成有很大的影響，通過對徑向切削力的計算來確定翠柄。內(nèi)氧蔼、外角和鉆尖的適當搭配，可使切削力近似平衡或使其合力指向第一導(dǎo)向條a₁的方向皿完，從而使槍鉆保持很好的自我導(dǎo)向夫蚜，孔的切削和擠壓可一次完成，保證了被加工孔的精度狈馏、表面粗糙度和直線度奖卒。

3 振動鉆削機理的討論

1. 軸向振動加入后，切削刃和切屑咸耍、切削表面周期性地接解和分離，且由于振動頻率較高，使切削液呈霧狀努儒，從而使切削液能充分進入切削區(qū)遇穷、刀具、切屑與加工表面之間摩擦系數(shù)大為減小申屹。從而有效減小了切削熱的產(chǎn)生绘证。
2. 由于振動的存在，破壞了積屑瘤的生成條件哗讥，控制了切屑形成的過程嚷那，促進了斷屑和排屑，大大改善了鉆頭的工作條件杆煞，故可獲得較好的表面質(zhì)量魏宽。
3. 合理地確定鉆頭的外角?₁、內(nèi)角?₂的大小和鉆尖的位置决乎，能使槍鉆保持很好的導(dǎo)向队询，從而保證被加工孔的直線度。導(dǎo)向條a₁的擠壓作用有助于改善孔表面的粗造度构诚。

4 小結(jié)