探析摇臂钻床钻孔工艺

杨玉英

（呼和浩特局集团公司包头工务段 内蒙古·包头 014040）

笔者于1993以来在包头工务段综合机修车间，从事着工务段小型养路机具的维修和手工工具的制作工作，时常要接触到摇臂钻床钻孔，实际工作中逐步认识到：随着我国社会主义市场经济体制的不断完善，越来越多的新系列产品用在机械行业生产、修理中，机械化和自动化的程度日益提高，原来手工操作来完成的工序和制品，大部分被机械所代替，技术水平不断提高，产品精度和劳动生产率大幅提升，劳动强度逐步降低，确保多快好省地完成铁路行业的生产任务。

日常从事的工作中，使用摇臂钻床解决了一些实际问题，积累了一些经验，与大家分享和学习。

1 钻孔前的重要事项

工作前一定要穿工作服，扎紧袖口，女工头发必须纳入帽内，严禁作业时戴手套，但一定要戴好护目眼镜。

（2）工作前首先要对钻床、工、夹具进行全面检查，确认无误才能操作。

（3）开动机床，首先要检查摇臂钻床各运动部件运转是否正常，如果运转正常，要使钻床空转30min后，各部位状态良好才能开始使用。

（4）确定孔的位置。

在需要钻孔的位置中心用样冲打一定位点或用合金针划上“十”字线，来确保钻孔位置的精度，注意用样冲打定位点时，要确保样冲垂直于加工工件表面，以免孔斜而影响切削芯顺利排出。

（5）麻花钻头的打磨。

在刃磨麻花钻头时，两边角度要保持一样，118度到120度之间，刀口要高，后面要磨的低一点。钻头的刃磨，要根据加工孔的具体情况来选择不同的刃磨方法：例如，如果要钻削精度比较高的孔时，钻头就要磨的尖一些，这样钻头定心比较好，钻头不会摆动的太大，钻出的孔会比较圆润，孔的粗糙度也会比较高；如果要钻比较深的孔时，钻头应该磨的比较平缓一些，这样钻出的切屑比较容易排出孔来。

（6）根据钻孔大小及工件材料确定主轴旋转速度。

在粒子群算法中,由粒子的速度更新式(18)可知,惯性权重ω决定了粒子对当前速度的继承程度。如果惯性权重ω取值较小,则对当前速度继承程度较小,粒子的局部搜索能力强,但是容易陷入局部最优;若惯性权重取值较大,则对当前速度继承程度较大,粒子的全局搜索能力强,但是不利于算法局部的寻优能力。所以对于惯性权重ω的最佳的选取是前期取较大值,保证粒子有较强的全局搜索能力,后期为了能够利于粒子的精细搜索,惯性权重ω取较小值。为此,改进惯性权重ω为自适应惯性权重,如式(20)所示:

（7）确定进给速度，一般经验：0.08-0.12mm/转，或者0.6-1.0mm/秒。不同的进给量会形成不同铁屑，不同的铁屑也会使排屑性能产生变化。

（8）切削用量的选择，直接影响着生产效率和钻头的使用寿命，常用材质对应选择切削用量数据如表1。

表1

2 钻孔过程中的重要事项

（1）钻大孔时和工作完成后，主轴箱要尽量靠近立柱。

（2）钻通孔时，当孔接近钻通时，必须减少进刀量，自动进刀应改为手动进刀，钻头未脱离工件不允许停车。

（3）孔径超过30mm时，要分两次钻成，首先钻一个小孔，小孔直径应超过大钻头的横刃宽度，以减小轴向力。

（4）钻不通孔时，开钻前可按孔深调好自动进给挡铁。

（5）注意夹持工件松紧度，过松时，夹持不牢，容易发生危险，造成事故；过紧时，易使工件变形或损伤工件，影响钻孔的质量。

（6）钻头上缠绕长屑时，要停车清除，禁止用口吹，应使用刷子或铁钩清除，严禁用手拉。

（7）自动走刀要选好进给速度，调好行程限位块，手动进刀一般按逐渐增压和减压原则进行，以免用力过猛造成事故。

（8）工作中如需要中途更换钻头时，一定要注意换完钻头后，手柄置于空挡空转，变速后才能继续工作。

（9）刀具、工件必须装卡稳固、可靠。刀具安装在卡头中，卡头外表面若有突出部分，可用可以伸缩的防护装置来保证安全。大工件使用压板螺钉装夹，小工件可用虎钳装夹，装夹时都应使用垫铁将工件或压板垫平，以免钻削时工件松动，造成钻头折断或事故。

（10）工作结束后，要将横臂降到最低位置，主轴箱靠近主轴，并且要夹紧。

3 钻孔工艺流程图

见图1。

图1：钻孔工艺流程图

4 工作中经常遇到的问题与解决方法

（1）如果钻的孔精度要求比较高、孔又比较深时，就要先用小一些的钻头先钻出底孔来，然后再用大的钻头扩孔，这样钻出的孔既圆润又光滑，可以极大地提高孔的精度。

（2）如果钻孔产生偏斜要及时纠正。纠正的方法是：较大的孔用油槽錾在孔偏斜的相反的一边錾几个槽，较小的孔可用样冲眼借正。钻小孔的时候也可以在偏斜的方向用垫铁垫高一些，然后试钻，直到圆窝修正后，将垫铁取走，即可继续钻孔。

（3）工件材料较硬或钻孔较深时，应在工作过程中不断将钻头抽出孔外，排除钻屑，防止钻头过热并使用冷却润滑液，必要时采用保护性卡头。用钻床绞孔时，绝对不可倒转，否则铰刀和孔壁之间容易挤住刀屑，造成孔壁划伤或刀刃崩裂。

（4）钻孔时的冷却：随着切削量的加大，摩擦及切削变形所产生的热量也不断增加，从而使钻头和工件的温度急剧上升，会造成钻头的快速磨耗甚至使钻头退火而失去切削能力，另外还会造成工件的变形，降低钻孔的质量，所以很有必要根据加工材料选择冷却液，以提高钻孔效率、工件精度、表面质量、延长刀具使用寿命，保障钻孔质量。

冷却液

5 安全要点

工件夹装必须牢固可靠，钻削小工件时，应用工具夹持，不准用手拿着钻。在刀具旋转时，不准翻转、夹压或测量工件，手不准触摸旋转的刀具。使用摇臂钻时，横臂回转范围内不准站人，不准有障碍物，工作时横臂必须夹紧。横臂及工作台上不准堆放物件。钻孔时，身体不要离主轴太近，以免头发或衣物被钻头卷入。精绞深孔、拔锥棒时不可用力过猛，以免手撞在刀具上。

6 机床的维护

6.1 日常保养

班前保养：使用前首先检查机身及电器开关箱外壳必须可靠接地，无损伤并且紧固牢靠，如有松动应及时紧固，若有损坏或脱落应通知维修人员及时处理。严格按照钻床润滑规定，依据润滑图进行注油，保持油量适当，油路畅通，油标醒目，油杯、油线、油毡等清洁。检查各零部件螺钉、螺帽、手柄、及油杯等有无缺失或松动，如发现应及时补齐或拧紧。检查电源开关接地是否完整、外观及作用是否良好，检查或更换进线电源保险。检查传动皮带状况是否良好。适当调整进刀箱与立柱导轨(或摇臂导轨)的楔铁间隙。

班中保养：启动电机后，首先要观察各部位有无异常，并空载运行10min。工作中要密切注意观察电机、电器的转动、声响、温度变化及震动情况，发现异常情况应立即停车检查，及时处理。

班后保养：工作完成后，将所有手柄置于空档位置，关闭电机，切断电源。擦拭设备、清扫工作台，做好必要的润滑。将工件堆码整齐，整理、清扫工作场地。

6.2 定期保养

每月定期检查一次滑动面是否光洁，油槽是否畅通，油润充分，换铁与导轨间隙是否适中，下端面是否平整，发现问题及时处理。每3个月清洗一次滤油器，检查滤油网有无破损、堵塞，出油管连接是否牢固不漏油，发现问题及时处理。每半年检查一次手动调整主轴箱夹紧装置是否符合规定，主轴箱不得移动，发现问题及时处理。每半年检查一次润滑油箱是否合格，油质是否符合要求，保证油量到位，池内清洁无脏垢，油窗清晰，不渗漏，如发现问题及时处理。

机床的使用中，应按规定进行润滑（注意钻床部位不同，选择的润滑油牌号不一样，润滑周期也不同），滤油网要定期清洗，保持油液清洁。摇臂和立柱的导轨，应经常用细纱布擦洗干净、要经常注油、以免研伤。

7 总结

有效合理地使用摇臂钻床，加之合理维护和保养，能保障设备正常运转，长期保持机床的稳定性，延长使用寿命，而且极大提高工作效率和产品精度。