枪支的膛线怎么加工出来的？

枪支的膛线怎么加工出来的？

膛线是枪械制造中的关键技术之一，它通过在枪管内壁加工出螺旋状的凹槽，使子弹在射击时产生旋转运动，从而提高射击精度和稳定性。本文将详细介绍五种主要的膛线加工方法：模头挤压法、单点钩切法、多点式拉削法、锤锻法和电化学膛线法。

在手枪和长枪管的广阔领域中，有两项关键操作占据中心位置：枪管抛光和膛线。后者，即膛线，是一个细致的过程，它显著影响子弹弹道的准确性和稳定性。枪管内机械加工的螺旋槽在射击时使子弹产生旋转运动，增强了子弹的稳定性和准确性——这些因素随着射击距离的增加变得越来越重要。

模头挤压法 (Button rifling)

在1950年代由美国雷明顿公司工程师麦克·华克(Mike Walker)发明的来福线制法。其方法是先将枪管钻一个比膛径(bore diameter)稍小的洞，然后用一根上面有跟阴来福线对应突起的高硬度模头(button)，用高压机器从洞中边转边压下去，将钢材挤成阴来福线和阳膛。现代枪管多数用此方法制作。

优点——这种冷成型工艺为成品枪管带来了好处。它使枪管表面层变硬，提高了耐用性和枪管寿命。它还可以改善枪管表面，Ra 值明显低于原始枪管或其他膛线方法。由于没有切割金属，制造商和操作员无需管理切屑控制。Button rifling加工也是一项高度可控的工艺，可在整个生产批次中重复使用。按钮膛线加工可实现渐进式扭曲。

缺点——需要额外的应力释放步骤，这会增加成本和时间——应力释放用于释放由于冷成型工艺而引入枪管内径的应力。此外，由于按钮式膛线时进行锻造，因此需要均匀的外径，因此无法对手枪枪管特征进行预加工。每次扭转都需要一种独特的工具，因为螺旋线被磨入硬质合金按钮中。

可制造性——Button rifling在现代设备上很容易完成。与老式的正弦波或凸轮技术相比，伺服控制螺距大大提高了整个枪管螺距的均匀性，并实现了整个生产批次的可重复性。

单点钩切法 (cut rifling)

在16世纪就已被发明，是最早期的生产方法。这种来福线制法是使用一个钩状削刀，在枪管内边转边切、慢慢地一条条削出来福线，这种方法费工费时，在其他来福线制法出现后，它就不再被用来进行大量生产。由于准确度最高，现今最高级的竞赛用枪管仍用此方法制造。

切割膛线的优点——与冷成型工艺相比，金属切割工艺不会在金属中引入额外的应力，因此枪管不需要后应力消除。由于每次切割的深度和每次循环的切割次数都很小，制造商可以很好地控制凹槽深度。只需再进行一次切割，凹槽就可以切割得更深一些，以达到所需的凹槽直径。

由于这些工具并不特定于某种扭力率，制造商能够使用一种工具实现多种膛线配置。现代机械设计的进步和伺服技术的使用使操作员能够使用同一工具轻松编程增益扭力，而现代 CNC 技术使操作更简单、更可重复。

切割膛线的缺点——切割膛线是一个非常耗时的过程，因为每次切割需要切割很多次，而且每次切割去除的材料量很少。与其他膛线方法相比，它确实需要熟练的工匠来操作机器和工艺参数，因为其他膛线方法的变量高度受机器控制。切割膛线最难保持重复性。切割膛线工艺前的孔径均匀性非常重要，因为切割膛线工具体在切割凹槽时位于孔上。

可制造性——需要使用定制工具的专用机器，通常由枪管制造商定制。对于切割膛线，相对于线性运动的旋转重复性和刚度至关重要，在机器设计和制造过程中都很难实现。

多点式拉削法 (broad rifling)

这个制程是单点钩切法的改良，使用拉刀(broach)，边拉边转，一次同时把数条来福线切削出来。早期制法要换拉刀拉削多次，每次拉刀都比前一次大一点，逐渐增加阴来福线深度;现代则在同一支拉刀上有多组刀模，后面的刀模比前面的要大一点，因此不必换拉刀就可以把来福线切削出来。 这个方法早在19世纪就已发明，20世纪初的军用步枪都是用这种方法来制造来福线，即使在德国人发明锤锻法之后，还是有许多枪用此法来大量生产。

拉刀膛线的优点– 与切割膛线类似，不会给材料带来额外的应力。但是，拉刀膛线确实具有明显的效率优势，与按钮膛线相比，只需一次通过即可。

拉刀膛线的缺点– 对于拉刀膛线，每种扭转率都需要一种工具，而且工具设计禁止渐进扭转。切屑控制是制造商的一个重要考虑因素。最后，表面光洁度不如其他膛线工艺的表面光洁度高。工具成本可能非常高，而且工具相对脆弱，可能会增加更多成本或中断生产。

可制造性——专用机器和工具库存对于拉刀膛线工艺必不可少。刀具设计相对复杂。

锤锻 (Hammer forge)

又名冷锻法(cold forge)。现代制造枪管来福线的方法，多用来制造多角型来福线(polygonal rifling)，适合大量生产枪管，由德国在1930年代发明。 它的作法是将枪管钻一个比阴膛直径(groove diameter)稍大的洞，将一根和枪管内膛形状相反(阴来福线位置突起)、贯串整根枪管的高硬度模杆放在洞中，然后以机器在枪管外锤打，把钢材挤到紧贴模杆，然后将模杆抽出，模杆突出的地方所压出的就变成阴来福线了。速度最快、成本最低的方法，不过由于巨额的初期设备投资，仅有少数枪管制造厂使用这种方法来制造来福线。

锤锻的优点– 金属锻造工艺可提高枪管的耐用性。锤锻还可减少精加工步骤，缩短周期时间并降低制造成本。锤锻工艺一旦设置并经过验证，对于生产枪管制造商而言，具有很高的可重复性。

锤锻的缺点– 锤锻需要高额的初期投资，用于专用机械。与其他膛线方法类似，每次扭转都需要特定的心轴，并且无法进行渐进扭转。

可制造性——这种方法需要专用设备和工具，但可以减少整体加工步骤，缩短从原材料到成品的总时间，从而带来优势。机器和工具的进步，例如在锻造过程中进行腔室加工的能力，使得锤锻更加合理。

电化学膛线 (ECR)

电解加工具有一次成形、阴极不损耗、生产效率高、无切削力的优点，越来越流行的一种加工方式：