車床改深孔鏜床方案探討

■北方重工集團傳動設備分公司 （遼寧沈陽 110027） 李艷秋 張 穎 楊 輝 于永江

車床改深孔鏜床方案探討

■北方重工集團傳動設備分公司 （遼寧沈陽 110027） 李艷秋 張 穎 楊 輝 于永江

摘要：對臥式車床進行改造，裝上鏜孔裝置，并在車床主軸孔中裝上鏜刀桿，將臥式車床改造為鏜孔專用鏜床，不僅擴大了車床的使用范圍，保證了工件的加工精度要求，并且較好地解決了生產(chǎn)中的技術難題，取得了良好的經(jīng)濟效益。

隨著現(xiàn)在工業(yè)的迅速發(fā)展，機械產(chǎn)品的結構、形狀和材料不斷地發(fā)生變化，產(chǎn)品的加工精度也不斷地提高，要求機床設備要具有較高的靈活性和通用性，以適應生產(chǎn)對象的頻繁變化的需要。傳統(tǒng)的加工工藝是在將工件裝夾在鏜床上，工件不動，在鏜床鏜刀桿上裝上鏜刀，鏜刀旋轉并軸向進給進行加工，但這樣生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成品高，為了解決以上問題，通過對CW61125車床部分進行改造，將CW61125車床改為鏜深孔專用車床，同時改進了加工工藝，將鏜床鏜孔改為車床鏜孔。

1. 機床的基本結構和組成部件

在車床基礎上增加相應部件，以便達到鏜孔、擴孔和滾壓的目的。在加工時，被加工的工件旋轉，刀具完成進給，鏜孔時切削液經(jīng)鏜桿尾端（鉆桿箱主軸尾部）進入鏜桿內(nèi)孔、到達刀具切削區(qū)，潤滑、冷卻切削區(qū)，裹帶切屑在工件的床頭端經(jīng)排屑斗流入切屑箱。粗鏜時，孔徑精度IT8-10，表面粗糙度值Ra＝3.2～6.3μm。精鏜時，孔徑精度IT7-9，表面粗糙度值Ra＝1.6～3.2μm。

機床的主要組成部分如下：

（1）床體部分。借用原CW61125車床床體，后端可接長床體，導軌面中頻淬火，整體通磨。

（2）床頭箱部分。借用原CW61125車床床頭箱，齒輪、軸承檢修，換件另計。

（3）鏜頭支架。采用兩個下半瓦結構，通過支撐套支撐鏜桿，正前面有按鈕板及儀表，幾乎包含了機床的所有運動的控制按鈕，因此，鏜頭支架也是機床的操作中心。機動快速裝置帶動鏜頭支架沿床體前后進給。如圖1所示為鏜刀桿裝配示意圖。刀桿上裝兩把可調(diào)鏜刀，圖中鏜刀4用于將工件上的孔粗鏜，精鏜刀5用于將工件上的孔精鏜，保證工件一次進給能進行粗、細加工。加工時，主軸帶動鏜刀轉動，工件橫向固定不發(fā)生變動，由車床托板沿縱向左移動，完成工件內(nèi)孔粗、精加工。完成后，沿縱向向右退刀。

（4）拖板部分。鏜桿固定架固定在拖板上，是通過鎖緊套的方式與鏜桿聯(lián)接。當進給時，進給箱傳出動力以帶動絲杠，并使絲杠開始旋轉，旋轉的絲杠使杠上螺母沿軸向運動，軸向移動的螺母帶動拖板，達到拖板進給的目的。當拖板快速運動時，拖板后面的快速電動機驅動蝸輪付，帶動螺母旋轉，帶動拖板快速移動。當手動時，推上手輪中心的

推桿使兩個m2×17mm齒輪嚙合，轉動手輪驅動蝸輪付，帶動螺母旋轉，使拖板作軸向移動。手動和快速運動有微動開關互鎖。

（5）鏜刀桿的支架。鏜刀桿的支架分為上下兩個半瓦的結構，這樣的目的在于方便了鏜刀桿的更新和替換。鏜刀桿支架的作用在于輔助支承鏜桿。對于細長的鏜桿，需適當增加支架數(shù)量，它沿床身導軌移動是靠拖板帶動，也可以通過手動裝置帶動。

鏜刀的進給通過支架來實現(xiàn)，在床身中間部位安裝著進給絲杠，絲杠是由多節(jié)組合而成的，兩端由支架來支承，床身前面裝有齒條，并與手動裝置的齒輪嚙合，供移動中心架和鏜桿支架用（見圖2）。

（6）進給系統(tǒng)。進給箱安裝在床身的尾端，進給絲杠安裝在導軌之間的凹槽內(nèi)。由交流伺服電動機驅動，絲杠可得到0.5～60r/min的無級調(diào)速，拖板得到5～600mm/min的速度。

（7）中心架、工件托架。借用原車床中心架、工件托架。

（8）切削液供應系統(tǒng)。切削液供應系統(tǒng)在機床的后面，主要的組成部分有油箱、輸油管、儲屑箱及泵站等。切削液的主要作用有兩點，第一點是冷卻的作用，第二點是清除切屑排往儲屑箱和油箱。冷卻系統(tǒng)的液壓是由1個電動機帶著1個齒輪泵組成，可提供300L/min的流量，具有冷卻過濾功能。

（9）排屑斗。增加專用的排屑斗，可把切屑和切削液自動排入切屑箱內(nèi)，防止切削液的飛濺。

（10）電氣部分的控制系統(tǒng)。主要有電氣控制系統(tǒng)、電氣控制柜及驅動裝置等。

圖1　鏜刀桿裝配示意圖

圖2　鏜刀進給裝置示意圖

2. 機床的基本技術參數(shù)

（1）鏜孔最大直徑：500mm；中心高度（從平導軌至主軸中心）：同原機床；最大加工工件長度：4 000㎜；主電動機功率：與原車床相同；進給電動機功率：5kW；機床主軸級數(shù)、轉速：與原車床相同；拖板電動機：5kW、N=2 880r/min；進給速度范圍：0～600mm/min；拖板快速移動速度：2.8m/min；冷卻泵電動機：5kW、N=960r/min；冷卻系統(tǒng)額定壓力：0.36MPa；冷卻系統(tǒng)流量：200L/min。

（2）粗鏜時，孔徑精度：IT8-10，表面粗糙度值：Ra=3.2～6.3μm；精鏜時，孔徑精度：IT7-9，表面粗糙度值：Ra=1.6～3.2μm。

（3）進給速度：根據(jù)加工的具體情況而確定，一般在10～60mm/min；切削速度：一般是根據(jù)材料的硬度、刀具設計的結構及被加工工件的材質(zhì)確定，一般在60～90m/min。加工現(xiàn)場如圖3所示。

3. 結語

該設備通過改裝后更加簡單易行，不需要花費太多資金，利用原有的普通設備，使得原有設備通過挖掘潛能再次利用，擴大了車床的使用范圍，提高了機床的利用率，因而使生產(chǎn)效率得到了大大的提高，同時也降低了生產(chǎn)工人的機械勞動強度，降低了生產(chǎn)的成本，在實際應用時產(chǎn)生了很好的加工效果和良好的經(jīng)濟效益。

收稿日期：（20150209）