機械零件越來(lái)越復雜，零件對深孔加工的需求日益增多，這在模具制造業(yè)中尤為突出(如模具頂出孔和冷卻水道孔的加工)。有關(guān)資料顯示，孔加工約占整個(gè)機械加工的30%，而深孔加工又占到孔加工的40%以上，其中有22%是實(shí)心料的加工。在刀具生產(chǎn)行業(yè)，世界各國每年生產(chǎn)的用于孔加工的鉆頭占整個(gè)刀具行業(yè)的60%。在29個(gè)制造行業(yè)中，至少有50%對深孔加工及其設備有直接需求，1/3以上有迫切需求。但是，我國深孔加工技術(shù)的發(fā)展和普及比歐洲等發(fā)達******至少落后近30年，90%的深孔加工裝備都依賴(lài)進(jìn)口，擁有自主知識產(chǎn)權和核心技術(shù)的高端產(chǎn)品不足10%。發(fā)展和推廣深孔加工技術(shù)直接關(guān)系到我國機械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

1  深孔加工常用方法

在機械制造業(yè)，孔加工一般按孔的長(cháng)徑比分為淺孔加工和深孔加工。由于傳統的孔加工普遍采用標準麻花鉆，因此根據麻花鉆的直徑d0、螺旋角β和螺旋槽導程P之間的關(guān)系，將長(cháng)徑比＞5的孔稱(chēng)為深孔。在近現代，隨著(zhù)科技發(fā)展以及孔加工方式的增加，淺孔與深孔之間已經(jīng)沒(méi)有明確的界限。人為地將孔加工按孔的長(cháng)徑比進(jìn)行劃分，主要是為了便于選擇刀具和選用工藝。對于淺孔加工，可以用麻花鉆鉆削、激光加工、電火花加工、線(xiàn)切割加工等多種方式來(lái)實(shí)現。由于淺孔的長(cháng)徑比小，加工比較容易，因此可選擇的加工方法也較多。但對于深孔或超長(cháng)深孔(一般定義為長(cháng)徑比＞10的孔)的加工，可選擇的加工方法明顯減少。深孔加工刀具可按排屑方式分為內排屑和外排屑兩大類(lèi)，外排屑刀具包括槍鉆、深孔扁鉆、深孔麻花鉆等；內排屑刀具因所用加工系統不同，分為BTA深孔鉆系統、噴吸鉆系統和DF深孔鉆系統。

深孔麻花鉆是目前***常用的深孔加工刀具，由于其應用的廣泛性，大量國內學(xué)者對其進(jìn)行了研究，大致包含以下四個(gè)研究方向：①麻花鉆鉆尖結構的研究。例如：A.S.Salama和A.H.Elsawy研究了雙平面鉆尖的動(dòng)態(tài)幾何結構，分析了進(jìn)給速度對雙平面鉆尖切削刃關(guān)鍵角度參數的影響。李信能研究了平面鉆尖的加工方法，建立了刃磨單平面和雙平面鉆尖的數學(xué)模型。②麻花鉆螺旋槽結構的研究。例如：Kaldor S.等研究了加工螺旋槽時(shí)的刀具截面輪廓和砂輪截面輪廓設計問(wèn)題，給出了正問(wèn)題和反問(wèn)題的明確定義，即正問(wèn)題是給定砂輪軸截面形狀，求解螺旋槽橫截面形狀；反問(wèn)題則是給定螺旋槽截面形狀，求解砂輪軸截面形狀。劉彬從切屑的卷曲、流出兩個(gè)方面對麻花鉆螺旋槽的優(yōu)化設計方法進(jìn)行了探討性研究，提出一種排屑順暢的麻花鉆刃型設計方案。③麻花鉆橫刃修磨的研究。橫刃修磨能顯著(zhù)減小軸向鉆削力，提高進(jìn)給量，其主要修磨型式有R型修磨、X型修磨、N型修磨、S型修磨、杯型修磨和無(wú)橫刃型修磨等幾種方式。④深孔麻花鉆的結構研究。原江西量具刃具廠(chǎng)曾開(kāi)發(fā)了一種深孔加工拋物線(xiàn)麻花鉆，該鉆頭的螺旋槽型由拋物線(xiàn)和圓弧旋轉而成，無(wú)刃背，容屑槽寬，采用大螺旋角和無(wú)錐度的厚鉆芯。雖然深孔麻花鉆的發(fā)展已經(jīng)達到成熟階段，但由于加工深度受到制約，深孔麻花鉆還無(wú)法完成小直徑超長(cháng)深孔的加工。

另一種常用的深孔加工方式是內排屑加工系統，但由于切屑要通過(guò)刀具內部空腔排出，因此刀具直徑偏大，一般用于加工Φ18mm以上的孔。因此，對于長(cháng)徑比＞10，直徑小于20mm的小直徑深孔，槍鉆幾乎是*********有效的加工刀具，而且長(cháng)徑比越大，槍鉆的優(yōu)勢越明顯。如圖1所示，槍鉆可分為單溝槍鉆和雙溝槍鉆兩種類(lèi)型。槍鉆由頭部、鉆桿、鉆柄三部分組成，一般采用整體硬質(zhì)合金結構，或鉆頭采用硬質(zhì)合金，鉆桿用鋼管軋制而成，然后將鉆頭和鉆桿無(wú)縫焊接到一起。槍鉆的鉆尖形狀復雜，幾何參數也較多，槍鉆內部有冷卻液輸入孔，外部有一條貫穿前后的V形槽。隨著(zhù)機械制造業(yè)的發(fā)展，對小直徑深孔的加工需求急劇增加，而槍鉆在小直徑深孔加工中有著(zhù)其它刀具無(wú)法替代的優(yōu)勢，所以槍鉆在機械制造業(yè)日益受到重視。

2  鈦合金切削加工性能研究

鈦合金是以鈦為基礎，加入其它合金元素構成的一種金屬間化合物結構材料。該材料的特點(diǎn)是：比強度高，熱強性高，抗蝕性好，化學(xué)活性大，導熱性能差，彈性模量??；切削加工時(shí)彈性變形大，切削溫度高，單位面積切削力大，高溫時(shí)表面易硬化，粘刀現象嚴重。

早在上世紀中葉，歐美發(fā)達******就圍繞鈦合金加工開(kāi)展了大量研究，包括刀具磨損、切削機理、切削力、切屑形態(tài)等。Lockheed公司***早嘗試在6-220m/min速度范圍內進(jìn)行鈦合金銑削試驗。Michigan大學(xué)對三種鈦合金進(jìn)行了銑削試驗，以提高鈦合金的材料去除率，并通過(guò)試驗研究了高速銑削的加工振動(dòng)問(wèn)題。Jawaid等通過(guò)試驗研究了鈦合金Ti-6246的刀具磨損。結果表明，細晶粒刀具或經(jīng)過(guò)研磨的刀具耐磨性能較好。Nouari和Iordanoff用離散元法分析了切削鈦合金的刀具磨損。研究表明，運用離散元法可有效幫助控制刀屑接觸。Komanduri***早對鈦合金的切削機理進(jìn)行研究，通過(guò)研究正交切削鈦合金時(shí)的切屑變形，提出了著(zhù)名的鋸齒狀切屑突變剪切失穩理論。Huriung對鈦合金加工中的刀具磨損機理進(jìn)行了深入研究，指出WC-Co 基硬質(zhì)合金刀具和PCD刀具中的碳會(huì )與鈦合金切屑在界面處發(fā)生反應，生成TiC 界面層，當擴散速率受到TiC界面反應層的阻隔后，將減緩刀具的磨損。他還指出，穩定的 TiC 界面層將有助于減緩這兩種刀具的磨損。

(a)

(b)

圖1  槍鉆結構

我國對鈦合金切削性能的研究要晚于西方發(fā)達******，但經(jīng)過(guò)國內高校和科研院所的努力，已經(jīng)取得了很多研究成果。南京航空航天大學(xué)王珉首先對銑削加工鈦合金的刀具磨損機理進(jìn)行了深入研究，指出低速銑削時(shí)以粘結撕裂磨損為主，高速銑削時(shí)主要為擴散磨損。何寧等基于綠色切削理念，用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行了高速銑削鈦合金的單因素試驗，得出了徑向切深、軸向切深、每齒進(jìn)給量和銑削速度對銑削力的影響規律，并比較分析了干銑削、氮氣油霧和空氣油霧介質(zhì)下銑削力的變化特點(diǎn)。西北工業(yè)大學(xué)的史興寬和上海交通大學(xué)的陳明等研究了在高速銑削和普通銑削條件下，鈦合金TC4材料的加工表面完整性，指出高速銑削對提高加工效率、改善加工表面完整性******有益。山東大學(xué)石磊從化學(xué)、物理和力學(xué)性能三個(gè)方面對刀具材料與鈦合金的性能匹配進(jìn)行了研究，并通過(guò)Ti-6Al-4V鈦合金的銑削試驗加以驗證，建立了鈦合金切削刀具選擇系統模型。

雖然我國對鈦合金切削性能的研究有了很大進(jìn)展，但大部分集中在對鈦合金銑削性能的研究，而對鈦合金深孔槍鉆加工性能研究甚少。鈦合金深孔槍鉆加工的刀具磨損機理、加工質(zhì)量狀況、加工效率等都有待進(jìn)一步深入研究。

3  槍鉆研究現狀

槍鉆加工技術(shù)***早出現在軍工行業(yè)，直到20世紀中葉，出于******建設和經(jīng)濟發(fā)展的需求，日、歐、美率先將一批軍用技術(shù)轉移到民用企業(yè)，用于民品生產(chǎn)，槍鉆也從此被人們廣泛知曉和應用。此后，國內外很多高校和科研院所都圍繞槍鉆加工展開(kāi)了一系列研究，包括槍鉆結構研究、槍鉆加工工藝研究、槍鉆振動(dòng)鉆削研究以及槍鉆加工穩定性研究，并取得了豐碩的研究成果。

(1)槍鉆結構的研究

槍鉆刀具角度復雜，主要包括內刃鋒角(也稱(chēng)為內刃余偏角或內角)、外刃鋒角(也稱(chēng)為外刃余偏角或外角)、外刃******后角、外刃第二后角、內刃后角、刀尖角、導流面后角等。每一個(gè)角度的變化都會(huì )對切削力產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響刀具的壽命和加工質(zhì)量。所以，從槍鉆的結構出發(fā)，研究槍鉆的刀具壽命和加工質(zhì)量具有重要意義。

Osman和Chahil通過(guò)開(kāi)放的液壓回路系統研究了槍鉆鉆尖與V型槽接觸面處的截面形式對加工質(zhì)量的影響，提出了單孔、雙孔、腰型孔三種截面形式。并指出，與其他兩種截面形式相比，雙孔截面形式的液壓損失***小。隨后，Astakhov等開(kāi)發(fā)了一種可以測出孔底部切削液壓力的封閉液壓回路裝置，并通過(guò)試驗，闡釋了孔底幾何形狀對鉆尖附近的冷卻液壓力有極大影響，而孔底幾何形狀取決于鉆頭的幾何形狀。K.S.Woon等研究了薄壁深孔加工中槍鉆刀刃圓角半徑對孔的直線(xiàn)度的影響，提出了集切削力、鉆孔偏差、薄壁變形以及過(guò)程運動(dòng)學(xué)于一體的機械模型，建立了研究薄壁深孔槍鉆加工的理論基礎。Dirk Biermann等以槍鉆刃形為研究對象，通過(guò)對比試驗，揭示了單刃深孔鉆切削刃的形狀對深孔鉆削過(guò)程的影響，包括對刀具磨損、刀具負載以及孔的質(zhì)量的影響。大連工業(yè)大學(xué)的李元坤通過(guò)槍鉆的磨損試驗和扭矩試驗，研究得出了***優(yōu)的導流面名義后角參數，并引入了沖擊壓力損失的概念，建立了底面凈隙區內的冷卻液流動(dòng)模型。首次提出了壓力不平衡度的概念，并將其作為槍鉆設計中必須考慮的影響因素之一。大連工業(yè)大學(xué)的張偉等以鈦合金為加工對象，改進(jìn)了深孔鉆削工藝，調整了刀具的幾何參數。為了提高槍鉆的強度，將槍鉆的后角由15°減小到12°，并在刀具其它參數不變的情況下，通過(guò)實(shí)驗對比了改進(jìn)前后的刀具壽命，實(shí)驗結果顯示，改進(jìn)后的刀具壽命顯著(zhù)增加。湖南大學(xué)的張秋麗分析了槍鉆的受力狀態(tài)，并結合槍鉆的結構特點(diǎn)，基于切削原理和微刀具理論，建立了平面型后刀面槍鉆的鉆削力數學(xué)模型，為預測槍鉆的鉆削力提供了理論參考，同時(shí)也為槍鉆的優(yōu)化設計提供了新的設計方法。

從國內外目前的研究情況來(lái)看，對槍鉆結構的研究并不完善，且大部分研究都是對試驗結果的分析，缺乏相應的理論支撐。在對刀具結構進(jìn)行調整時(shí)，很大一部分是在特定的加工環(huán)境下，依據加工經(jīng)驗進(jìn)行判斷，導致研究結果不夠******。

(2)槍鉆加工工藝的研究

目前對槍鉆加工工藝的研究主要集中在切削速度、進(jìn)給速度等切削用量以及油壓對加工質(zhì)量的影響上，其中對油壓的研究相對較少，對切削參數的研究占絕大多數。

Astakhov等研究了在刀具運動(dòng)、工件靜止的情況下，槍鉆入鉆喇叭口的形成原理。并從槍鉆鉆入的穩定性入手，分析了從鉆尖接觸工件到鉆頭完全鉆入工件的過(guò)程，剖析了各方面因素(如支撐面位置、導向套、刀具角度等)對鉆入穩定性的影響，并對提高槍鉆鉆入的穩定性提出了合理化建議。Astakhov和Galitsky等還研究了槍鉆工藝參數(切削速度、進(jìn)給量)和幾何參數對刀具壽命的影響，通過(guò)對實(shí)驗數據的分析，得出了***佳的工藝參數和刀具幾何參數，并指出刀具壽命并非只受單個(gè)因素的影響，而是所有工藝參數和幾何參數綜合作用的結果。大連工業(yè)大學(xué)的潘宇豪等以不銹鋼的槍鉆加工為研究對象，通過(guò)實(shí)驗得出了***優(yōu)切削參數，并對比了標準型槍鉆、雙外刃槍鉆、帶斷屑槽的單外刃槍鉆三種槍鉆在***優(yōu)切削參數下的加工性能。天津大學(xué)的杜云芝通過(guò)有限元分析，建立了槍鉆和麻花鉆的三維模型，用有限元法動(dòng)態(tài)模擬了鉆削加工過(guò)程，驗證了鉆削過(guò)程動(dòng)態(tài)有限元模擬的可行性，并對比了不同鉆速下兩種鉆頭加工過(guò)程中的應力、應變場(chǎng)、溫度分布、材料流動(dòng)以及切屑成形，進(jìn)而間接分析了其垂直度的差別。華南理工大學(xué)的梁浩文通過(guò)實(shí)驗，研究了槍鉆加工工藝以及轉速對工件質(zhì)量的影響，包括工件的出入口直徑差、孔徑偏差、圓度、軸線(xiàn)偏差等，指出在進(jìn)給速度、冷卻液壓力一定的情況下，隨著(zhù)槍鉆鉆速的增加，刀具的振動(dòng)變大，出入口的直徑差增大，而出入口的軸線(xiàn)偏差和圓度隨鉆速的增加波動(dòng)較小。上海工具廠(chǎng)的胡江林和大連工業(yè)大學(xué)的張偉針對切削銀銅合金時(shí)不易斷屑的問(wèn)題，對加工參數進(jìn)行了優(yōu)化，分別采用兩種鉆速、四種進(jìn)給量進(jìn)行了試驗，通過(guò)研究切屑的形狀和變形系數，得出了合理的切削速度和進(jìn)給量范圍。張文強等根據槍鉆在加工過(guò)程中避硬趨軟的特點(diǎn)，研究了薄壁深孔的加工工藝，通過(guò)對加工過(guò)程中切削力的分析，提出了四種改善薄壁深孔加工中孔軸線(xiàn)偏斜問(wèn)題的加工方法。孫慶等對槍鉆的冷卻系統進(jìn)行了分析，根據計算公式和經(jīng)驗數據，重新優(yōu)化設計了槍鉆加工冷卻系統，為在普通車(chē)床上進(jìn)行槍鉆深孔加工提供了更合理的冷卻加工系統。

分析已有的對槍鉆加工工藝的研究發(fā)現，絕大部分研究成果都建立在實(shí)驗基礎之上，對內在機理的研究與分析相對較少，且研究的加工工藝大多是針對特定的工件材料，不能適用于所有材料的加工，更缺少具有參考價(jià)值的、與材料相匹配的工藝參數。

(3)槍鉆振動(dòng)切削的研究

振動(dòng)鉆削是振動(dòng)切削的一個(gè)分支，它與普通鉆削的區別在于：振動(dòng)鉆削在鉆頭(或工件)正常進(jìn)給的同時(shí)，對鉆頭(或工件)施加某種有規律的振動(dòng)，使鉆頭在振動(dòng)中切削，形成脈沖式的切削力波形，使切削用量按某種規律變化，以達到改善切削效能的目的。

振動(dòng)鉆削理論首先由日本宇都宮大學(xué)的隈部淳一郎提出，他率先對超聲振動(dòng)鉆削的加工機理進(jìn)行了研究，他在其著(zhù)作《精密加工振動(dòng)切削(基礎與應用)》中提出了鉆頭的靜止化和剛性化理論。此后，美國學(xué)者W.Hansen對低頻振動(dòng)鉆削進(jìn)行了研究，提出了低頻振動(dòng)鉆削的概念與方法，并研制了安裝在自動(dòng)車(chē)床上，用凸輪控制的機械式軸向振動(dòng)鉆削裝置，實(shí)驗研究發(fā)現，低頻振動(dòng)鉆削可以減少鉆頭燒傷，提高鉆頭壽命，加快排屑過(guò)程以及提高孔的位置精度。西安理工大學(xué)的薛萬(wàn)夫等通過(guò)理論分析和試驗驗證，給出了斷屑區域圖和鉆頭動(dòng)態(tài)后角計算圖，利用該圖可以方便地選擇振動(dòng)鉆孔的工藝參數和合理的刀具角度，并指出，只要恰當地選擇振動(dòng)參數及其與切削用量的匹配關(guān)系，在適用范圍內無(wú)論加工何種材抖，采用何種刀具角度，都能根據需要隨意控制切屑的大小和形狀，從而實(shí)現切屑的自主控制。西安石油大學(xué)的劉戰鋒等在DF振動(dòng)鉆削系統上采用槍鉆對35CrMo材料進(jìn)行了超細長(cháng)深孔低頻振動(dòng)鉆削與普通鉆削的對比實(shí)驗，比較了兩種不同加工方式獲得的工件質(zhì)量，包括工件的擴孔量、粗糙度、直線(xiàn)度和圓度，驗證了只要匹配的工藝參數合理，采用低頻振動(dòng)鉆削得到的各項工藝參數均優(yōu)于普通鉆削。華中理工大學(xué)的李偉用偏心機械扭轉振動(dòng)槍鉆對鋁合金進(jìn)行了鉆削實(shí)驗，證明振動(dòng)槍鉆可以減小刀具鉆削力，提高工件表面質(zhì)量。青島大學(xué)的茍琪和西安理工大學(xué)的李云芳通過(guò)對振動(dòng)斷屑的理論分析，根據振動(dòng)波形干涉得出了理論斷屑條件和理論斷屑區域圖，并指出，振動(dòng)鉆孔斷屑是由間斷切削過(guò)程造成的。他們還定量分析了間斷切削過(guò)程中的空切角度、空切時(shí)間對斷屑的影響，并通過(guò)試驗驗證了用空切理論分析斷屑的正確性。北京航空航天大學(xué)李振東等由理論公式推導繪制出理論上的振動(dòng)斷屑區域圖，并通過(guò)實(shí)驗，對振動(dòng)斷屑區域圖進(jìn)行了驗證。中北大學(xué)的房嘉賡以深孔振動(dòng)鉆削技術(shù)中的軸向振動(dòng)鉆削為研究對象，對其加工時(shí)產(chǎn)生的軸向力和扭矩預測進(jìn)行了研究。運用計算機數值模擬分析軟件Deform-3D，根據軸向振動(dòng)鉆削的關(guān)鍵技術(shù)，建立了槍鉆軸向振動(dòng)鉆削硬鋁合金的有限元模型，實(shí)現了對該技術(shù)的有限元動(dòng)態(tài)模擬，為振動(dòng)鉆削技術(shù)的研究提供了有限元仿真方法。

雖然振動(dòng)鉆削理論在上世紀50年代就已提出，并且迄今已取得了大量研究成果，但有關(guān)振動(dòng)鉆削在槍鉆深孔鉆削中的研究與應用卻比較少。在振動(dòng)鉆削加工中，對不同的工件材料和尺寸應采用何種振動(dòng)方式(自由振動(dòng)、自激振動(dòng)或受迫振動(dòng))和什么樣的振動(dòng)頻率(低頻振動(dòng)或高頻振動(dòng))，目前尚無(wú)明確的定義。

(4)槍鉆加工穩定性的研究

槍鉆加工的穩定性直接影響工件的加工質(zhì)量及刀具的使用壽命。雖然影響加工穩定性的因素很多，但追根究底是由切削力的變化造成的。迄今為止，對加工穩定性的研究大多集中在對加工過(guò)程中產(chǎn)生的顫振進(jìn)行分析，以及研究輔助加工工具(如導向條、導向套、鉆桿支撐架等)對加工穩定性的影響。

Alexander M.Gouskov等研究了槍鉆加工過(guò)程中的非線(xiàn)性彎曲振動(dòng)與扭轉振動(dòng)，將槍鉆簡(jiǎn)化為受橫向振動(dòng)和軸向振動(dòng)的連續梁模型來(lái)進(jìn)行分析，并結合連續切削與斷續切削理論，提出了新的彎曲扭轉耦合振動(dòng)鉆削模型，為研究槍鉆的振動(dòng)鉆削提供了理論依據。Tarng和Li基于A(yíng)RT2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法開(kāi)發(fā)了一種顫振識別系統，并通過(guò)試驗證實(shí)該系統可有效檢測出加工顫振，該系統是根據軸向力隨時(shí)間的變化來(lái)判別是否產(chǎn)生顫振。西安工業(yè)大學(xué)白萬(wàn)民以槍鉆為研究對象，根據機床的回轉精度和進(jìn)給精度、工件材料、機床的三點(diǎn)一線(xiàn)、鉆桿的剛度等，分析了刀具在加工時(shí)的受力狀況，并用有限元法推導出中心線(xiàn)偏移量的計算公式。中北大學(xué)鄭志群等基于轉子系統動(dòng)力學(xué)、機床顫振的非線(xiàn)性理論、深孔加工系統的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)等，建立并分析了槍鉆加工小直徑深孔的動(dòng)力學(xué)模型，從而得到槍鉆加工系統的動(dòng)力學(xué)方程，并用MATLAB軟件求解方程，為小直徑深孔鉆削的穩定性分析建立了理論基礎。中北大學(xué)的段曉奎和魏旭民針對深孔鉆削加工中出現的顫振問(wèn)題，分析了金屬切削加工中顫振產(chǎn)生的機理，研究了磁流變液材料的原理、磁流變效應的機理和磁流變液減振器的設計原理，提出利用磁流變液來(lái)抑制顫振的發(fā)生，并給出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )PID控制的深孔加工磁流變液減振器控制算法。

目前加工穩定性的研究主要集中在車(chē)削和銑削領(lǐng)域，對鉆削穩定性的研究相對較少。在研究鉆削加工穩定性時(shí)，幾乎都是采用麻花鉆或BTA深孔鉆作為研究對象，并且忽略了過(guò)程阻尼對切削加工穩定性的影響。因此，結合過(guò)程阻尼的形成機理及其對加工穩定性的影響，以槍鉆為對象進(jìn)行鉆削穩定性的研究，對提高槍鉆一次加工成形質(zhì)量具有重要意義。

小結

盡管隨著(zhù)制造業(yè)的發(fā)展，在各國研究人員的共同努力下，槍鉆加工技術(shù)有了質(zhì)的飛躍，但要使槍鉆加工技術(shù)在民用制造業(yè)得到普及應用，還有許多工作要做。此外，對槍鉆加工的研究還存在以下一些問(wèn)題：

(1)與車(chē)削和銑削加工相比，目前對鉆削加工的研究總體上還比較少。車(chē)削和銑削的研究從切削理論到實(shí)際應用都已達到成熟階段，而鉆削的研究還不夠成熟，且鉆削理論和工藝試驗90％都是以麻花鉆為研究對象。而對深孔加工的研究，絕大部分都是采用內排屑深孔鉆，對槍鉆的研究只占其中很少一部分。因此，加強對深孔槍鉆加工的研究，對其發(fā)展與應用具有重要意義。

(2)對槍鉆加工的研究，無(wú)論是研究刀具壽命，還是研究切削用量或刀具參數等，大多是從切削試驗出發(fā)，根據實(shí)際加工狀況、切屑形態(tài)、刀具磨損等進(jìn)行直觀(guān)判斷，缺乏一套完整的理論作為支撐。因此，揭示槍鉆加工的內在機理和規律顯得尤為重要。

(3)對槍鉆加工切削用量的研究較少，且目前對切削用量的研究大多是針對特定的加工材料，對于常用工件材料，尚未給出具體的、定量的***優(yōu)化切削參數，或直接建立可供加工人員選用的匹配參數表，這就導致深孔槍鉆加工推廣困難，在加工新的材料時(shí)，需要花費大量時(shí)間來(lái)確定***優(yōu)切削用量。

(4)在斷屑臺或斷屑槽是否可應用于槍鉆斷屑的問(wèn)題，國內外基本上很少研究。槍鉆加工中的可靠斷屑一直是一個(gè)加工難題，它對刀具壽命和孔的表面質(zhì)量有直接的影響。對這一問(wèn)題的深入研究，將大幅提高槍鉆一次加工的精度，從而減少后續加工工序。

(5)由于槍鉆自身的結構特點(diǎn)，在加工大長(cháng)徑比深孔時(shí)，鉆桿的振動(dòng)不可避免。但是，目前對鉆桿穩定性的研究并不多見(jiàn)，如何***大限度地減小加工過(guò)程中的鉆桿振動(dòng)是槍鉆研究的又一重點(diǎn)。

(6)槍鉆的刀頭結構參數是影響其加工性能***直接的要素。目前的研究表明，改變刀頭結構參數或多或少會(huì )對加工質(zhì)量產(chǎn)生影響，但影響的程度和規律還需要加以研究和分析。對于特定材料的加工，目前只能給出刀具幾何參數的大概范圍，具體數值仍需用戶(hù)根據實(shí)際加工情況來(lái)決定，因此，對刀頭結構參數進(jìn)行深入研究，實(shí)現工件材料與切削參數的合理匹配對于槍鉆加工技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。

原載《工具技術(shù)》  作者：李亮