膛线加工概述简体.docx

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膛线加工概述简体

枪管

一、枪管的特点和主要技术条件

枪管是成枪上的一个很重要的零件，它的品质好坏不但关系到枪的射击精度和使用寿命，而且直接影响成枪稳、准、狠地消灭敌人。

因此，在机械加工前，必须认真分析和瞭解枪管的特点以及它和其它部分的联繫，并熟悉其主要技术要求。

枪管的特点和要求是什麼呢？

枪管是一个细而长，内膛尺寸精度及光洁度要求高，特种工艺较為多的典型零件。

它由线膛、弹膛、外圆各部所组成。

枪管外形图见图3-1-1所示。

（一）、线膛部分

线膛的内面刻有其缠度為240毫米的四条右旋形槽，称為阴线来福线，它是当弹丸受Huo药气体压力推动前进时，在空气中能获得稳定的飞行方向。

阴线与阴线之间的突棱称為阳线。

阴线的两侧面中使弹丸旋转之侧面称之為导转侧面。

阴线与阳线的中心线应当同心，阴线的缠度不能过小或过大。

过小时，阴线受弹丸磨损较大，并减小阴线导转侧面使弹丸过早地离开阴线；过大时，阴线底部的间隙增大，冲入间隙的气体增多，从而降低枪口动能和初速，影响弹丸飞行稳定性和射程。

枪管线膛断面积的变化不能过大，否则弹丸连续性等现象。

阳线和阴线不允许有显著的波浪纹，以保证弹丸在膛内运动稳定和正常旋转，影响弹道性能的稳定。

阴线的旋转侧面不允许有塌角，双边和不连续性等现象。

阳线和阴线不允许有显著的波浪纹，以保证弹丸在膛内运动稳定和正常旋转，避免弹丸飞行不稳定或產生膛炸。

线膛的表面特别是阳线光洁度，直接影响弹丸在膛内的运动。

线膛表面越粗糙，弹丸的运动阻力越大。

尤其是线上膛有横向细纹时，阻力就很大，这时降低线膛的耐磨性和枪管的使用寿命。

线膛的加工精度和表面光洁度的要求，决定了它的加工方法，我们应当採用专用设备和工具并且创造一定的工作条件，以消除在它表面有形成模向细线的可能性。

（二）、弹膛部分

弹膛是由连续的四个同心锥体组成（图3-1-2）。

第一、二、三锥体是容纳弹壳的，第四锥体是弹丸的入口处。

膛线的起点在第一锥体上，第四锥体的锥度大小影响弹丸卡入的压力。

压力随锥度的增大而增加，并可能使弹头和弹壳脱离。

从弹膛的作用来看，要求四个锥体相互间必须同心，并与线膛同心，否则弹丸退壳力增大不能顺利装入和退出，降低了拉壳鉤寿命使弹底缘破坏。

同时在发火后还可使弹丸不能正确地导入线膛，影响弹丸线上膛内运动和射击的準确性。

弹膛的表面不允许有显著的刀痕和线条。

弹膛第1锥体的表面如果光洁度差，将增大弹壳对弹膛的摩擦，使弹壳不易退出。

实践证明：

当第1锥体表面存在有环刀痕时，退壳力增大很多，这样不但使自动装填发生故障，而且也将降低拉壳鉤的寿命和拉脱弹壳突缘。

若第三、四锥体的光洁度低，由於弹头的滑动和高温高压的Huo药气体的作用，使线膛產生侵蚀，因而降低枪管的寿命。

（三）、枪管的外表面

枪管外形部分包括尾端让拉壳鉤的缺口与弹匣结合的螺纹。

汇出部分Huo药气体并使枪机后退完成自动装填的导气箍的部位以及枪口端装準星刺刀的刺刀座部位。

枪管外表面配装表尺座，导气箍和刺刀座部位的加工精度和光洁度，必须达到规定的要求，并与线膛中心线同心，因為它们与枪管均是分级配合的。

如果光洁度差，将影响装配的牢固性；基其同心度偏差过大，则装配调整困难，并影响射击準确性以及活塞杆的正确运动。

与机匣连接的螺纹光洁度必须符合规定的要求，并且其中心必须与弹膛同心，使其顺利的送入枪弹。

枪口角度必须垂直於线膛中心线，它的形状和内斜面必须与线膛中心对称，否则Huo药气体不是均匀地向四周泄出，影响弹丸由线膛飞出是方向的正确性。

枪管尾部突缘面须与弹膛中心垂直，继而的品质影响机匣与枪管尾端面紧密配合程度。

如果不垂直，使用一定时间后，由於不平度的消失，造成弹膛坡度的变化，因而损伤弹膛。

让拉壳鉤部位是以枪管尾端螺纹起点定位而加工的，螺纹的形状和、位置须符合规定要求，否则装配后与枪管拉壳鉤的位置不能对正，影响退壳。

二、枪管材料的选择

枪管的工作条件要求枪管材料具有足够的强度和足够的寿命，以承受Huo药气体的高温、高压和弹丸与线膛间的摩擦。

1、强度的要求

枪管的材料应具有足够高的屈伏和高塑性以及衝击韧性，在高压（4200公斤/釐米2）的作用下不应產生永久变形，特别是在Huo药气体的压力可能由於Huo药量的增多，或者弹丸线上膛内被卡住增高时也不会產生永久变形。

根据上述要求，枪管材料一般使用50A或50BA。

要求屈伏强度不低於55公斤/毫米3，抗张强度為80~100公斤/毫米3，伸长率不小於8%，断面收缩率不小於40%，衝击击韧性不小於5公斤•米/釐米2，含硫化物≤2级、氧化物≤2级，二者之和≤3.5级。

為保证具有良好的淬硬性和淬透性，要求晶粒度4~6级，且要求组织均匀，以保证良好的加工性能。

2、寿命的要求

枪管的寿命决定於线膛的磨损，这种磨损又取决於Huo药气体对枪管线膛表面的机械作用、热作用和化学作用以及弹丸沿著线膛运动的摩擦等。

因此，线膛表面应有足够的耐磨性和杭蚀性。

可採用线膛表面镀铬的方法来提高线膛表面的耐磨性和抗腐蚀性能。

三、枪管加工基準的选定

在枪管加工之前必须考虑工序之间的关联和它们的互相影响。

1、主要设计基準

枪膛的轴线和枪管尾端面是枪管的主要设计基準，因為加工枪管的外表面各部位和加工弹膛是以枪膛為基準的，而加工弹膛的深浅以枪管尾端面為基準的。

2、附加的设计基準（或称為装配基準）

枪管的突缘端面是机匣、表尺座、导气箍和刺刀座装配在枪管上位置的基準，这个平面称為枪管的附加设计基準。

3、辅助基準

枪管尾端螺纹的起点是枪管加工的辅助基準。

一方面由它确定了枪管与机匣装配的正确位置；另一方面它是加工让拉壳鉤的缺口和加工表尺座与弹仓的枪管突肩的两侧面的基準。

四、枪管主要工序的加工

一、钻深孔

枪管可用棒料钻削製成，也可用无缝钢管加工而成。

若用钻削加工则钻深孔是枪管的关键工序之一。

它的品质好坏直接影响枪管内、外圆表面的加工品质。

為此提出以下技术要求：

一、深孔钻的实际轴线应為一直线；

二、孔不应呈椭圆或锥度；

③、孔和外圆轴线的偏移不应影响下道工序加工；

四、深孔的直径公差和表面光洁度应符合规定。

如果孔的光洁度差或几何形状呈椭圆形或锥体状，以致在铰削时缺陷不能消除则枪管可能报废；若孔和外圆轴线的偏移超过要求，影响枪管外圆加工也可能导致枪管报废。

因此，钻深孔时应注意：

一、应採用枪管旋转钻头只作进刀运动的加工工艺。

二、专用空心顶针（见图3-1-3）是保证正常钻削的重要工具之一，它的几何形状及製造品质，直接影响钻削加工的排屑效果。

③、专用刀具深孔钻（图3-1-4）；它的第一个结构特点，是刃口a和b进行单边切削。

不同於麻花钻的对称切削。

刃磨时要求刃口a比刃口b磨得稍长一些，即尺寸a大於b，这样切削力的合力向著轴心，又钻头趋向轴心，以保证钻头的正确方向，它的第二个结构特点是钻削时在孔的中心留下一棵很细的心轴，称為零位心柱。

因為孔的中心切削速度為零，零位元心柱附后的金属不切削，留下零位心柱改善了切削条件，并提高了外头的寿命。

同时零位心柱还有引导钻心沿正确方向前进的作用，使孔偏离减小。

零位心轴不宜过大，否则会缠绕钻头影响钻削。

钻杆排屑槽的几何形状和尺寸的正确性也对钻孔有很大影响，若进屑槽深出屑槽浅，则排屑困难，增加摩擦。

四、注意枪管毛坯的枪管：

在钻孔时，枪管以2000转/分的速度旋转，如果毛坯弯曲过大则将產生很大的离心力，使机床主轴发生跳动，加速机床主轴及尾座空心顶针的轴承磨损，降低机床的精度，并使钻头寿命降低和增大孔的偏离。

因此必须对枪管毛坯进行校直。

毛坯粗较可用手搬压力机校正至弯曲度小於1毫米左右，然后切平尾端面，鍃顶针孔和切齐枪口，要求两端而必须垂直轴线，顶针窝的几何形状和深浅必须达到技术要求，因為它将影响钻头的寿命和钻入枪管的正确性。

毛坯细校的方法是将枪口端置於卡盘内，用床尾螺杆顶紧，齿形卡盘的齿带动枪管旋转，手持粉笔稳定地对著旋转的枪管，枪近弯出的部分就会接触粉笔而留下记号。

将枪管放下，根据记号用鋃头敲击弯曲部位进行较直，直至校直為止。

伍、合理选择切削刚量：

由於枪管孔径小而深，靠冷却剂的压力排出切屑，因此，进刀量宜小。

影响切削用量的因素有：

枪管的材料和硬度，钻头和钻杆的品质；润滑液的品种。

品质和流量以及切削的形状等。

例如，枪管毛坯為50A或50BA，硬度Hs=170~217。

钻头材料為高速钢，枪管转速為2800~3000转/分，削走刀量一般选為0.017~0.025毫米/转，切屑為波纹长带，以便於排出。

如果採用不适当的大走刀量，则加工的表面光洁度差，孔的偏差加大，刀具寿命降低和影响切屑顺利排出，造成剧烈摩擦，使冷却剂的温度上升，降低了润滑效果，甚至卡断钻头。

⑥、正确选选用润滑冷却液：

润滑冷却是深孔加工的关键问题。

因此设计了空心杆和空心钻头，使润滑冷却液能顺利地到达加工面上，这样钻头圆柱侧面与孔壁在相对运动中得到润滑，减少了摩擦，同时使外头的切削刃得到冷却，减少了切削力。

冷却油泵的压力一般為35~45公斤/釐米2，不断在将切屑从孔内冲出，保证连续钻削，润滑冷却油以植物油较好。

使用菜油70%和柴油30%的混合油也可满足使用要求。

也可用含5~10%植物油的硫化油作為代用品（植物油9~10%，锭子油89~90%和含硫1%的液体：

或植物油3~5%，锭子油94~95%和含硫1.5%的液体。

為了保证切屑能顺利地冲出，除了钻杆的排屑凹槽尺寸应选择适当外。

还要注意调整润滑冷却剂的流量。

流量的大小取决於油泵的压力和液体的粘度，而粘度随温升而减小。

液体除由於吸收收切削热而温度升高外，还因液体在钻杆、钻头内的输送中及枪管孔中高速流动而升高，液体温度升高，则粘度减小而流量增大，有利於冲出铁屑，但也因粘度减小却不利於润滑。

因此，应使流体温度保持在50℃以下。

冷却剂中断使用，则温度降低粘度增大，此时，开泵使用，流量必然偏小。

因此，在刚工作时（特别在冬季），应打开油泵让冷却剂空流预热适宜温度。

否则，冷却剂温度低，粘度大，流量小，排屑困难，產生屑瘤或卡断钻头。

除了採取以上措施外，生產中还必须注意：

机床主轴的跳动；机床中线床身导轨的不平行性；中座空心套管轴承的鬆动；机床主轴、中座及尾架轴线的同心度；顶针孔的正确性；枪口端头飞边；刀头与刀杆的坡度；钻头与空心顶针间隙过大或空心顶针两锥体与内孔不同心度；枪管材料硬度的均匀性以及操作进刀过猛等，都是影响钻头偏离的因素。

二、枪膛的铰孔

铰孔是钻深孔后的精加工。

若热处理前枪管不进行铰削，则淬火后就无法进行校直。

若铰削品质不好，电解液压加工品质就无法保证。

因此，铰孔后要求一定的光洁度，不充许有严重的刀伤、横纹和直线等缺陷。

实践证明，切削用量选為机床转数為230转/分，走刀量36毫米/分较适宜；铰刀选用三个齿的较好，既便於排屑又便於背刀（图3-1-5）。

要求油泵的压力不低於35~45公斤/釐米，以免铁屑堵塞而影响内孔的光洁度。

冷却润滑油可採用植物油（菜油），冬季粘度较大时可加20~30%的煤油。

三、膛线的加工

1、挤压膛线

挤压膛线是以挤丝冲（图3-1-6）通过枪膛使枪管材料產生变形而形成膛线。

衝子的外表面突出的部分用以沿枪膛形成阴线，凹入部分沿枪膛形成阳线。

在挤压过程中，枪管金属大部分受到局部载荷，枪管内层变形较强烈。

在直径方向一定的深度上產生永久变形；而在外层仅產生弹性变形，这个弹性变形称為消逝变形。

所以衝子尺寸应為枪膛在挤压后要求的尺寸加上消逝变形量。

枪膛表面材料变形值的大小，目前尚没一个公式来进行计算，但它的变形大小与材料的钢号和强度，枪管的内外直径和枪膛表面的品质有关。

在设计衝子和挤压前枪管的内外径时，一般是根据经验和用试验的方法来确定的。

但须注意在决定尺寸时，不使材料的挤压超过弹性极限强度，因為这样会使线膛表面将產生裂纹和枪膛出现破坏现象。

枪管理工作的硬度、内外直径和润滑剂等对其变形和冲挤力影响；

一、枪管在挤压膛线时，枪管的永久变形随著它的硬度增加而减少，但枪