深孔鏜床一體化刀具對(duì)缸筒加工效率的影響

馬偉偉 暴鵬飛 于杰

摘 要：高效率鏜床加工技術(shù)可以顯著提高工廠零件加工效率，保證施工質(zhì)量。企業(yè)引入刀具與滾珠一體配合設(shè)計(jì)方案，并應(yīng)用輔助液壓系統(tǒng)管控鏜刀伸縮設(shè)計(jì)的一體化刀具，可以顯著提高缸筒加工整體效率，具有普及價(jià)值?；诖?，本文介紹了深孔鏜床缸筒加工原理，并從刀具結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用效率兩個(gè)方面介紹深孔鏜床一體化刀具的應(yīng)用方式，以期能為工廠缸筒加工工作提供參考與幫助。

關(guān)鍵詞：鏜床;一體化;刀具;缸筒

引言

鏜削加工是機(jī)械加工期間較為常用的一種方法，其加工流程是將工件固定在鏜床工作臺(tái)或是附近裝置之中，通過(guò)刀具主軸旋轉(zhuǎn)，并移動(dòng)工作臺(tái)形成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以完成零件鏜削加工。隨著施工技術(shù)的不斷升級(jí)與發(fā)展，我國(guó)技術(shù)人員研發(fā)了深孔鏜床一體化刀具技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了施工效率，并保證了施工整體質(zhì)量，具有推廣價(jià)值。故而如何應(yīng)用深孔鏜床一體化刀具也而成為許多工廠關(guān)注的重點(diǎn)。

一、深孔鏜床缸筒加工原理

深孔鏜床缸筒交工原理如下，深孔鏜床的構(gòu)成以鏜桿、授油器以及鏜頭構(gòu)成，零件的固定以及定位通過(guò)錐盤(pán)實(shí)現(xiàn)，錐盤(pán)安裝于授油器與主軸前端位置，錐盤(pán)內(nèi)孔夾角為60°，零件外側(cè)圓兩端倒60°夾角。加工過(guò)程中，加工人員利用一套液壓設(shè)備通過(guò)授油器使得錐盤(pán)將工件固定，固定的壓力可以調(diào)整。加工過(guò)程中，大流量切削液自鏜頭后方向主軸方向沖出，清潔切屑。

加工過(guò)程中，加工人員將授油器內(nèi)裝入導(dǎo)向套，精鏜投的合金支撐塊應(yīng)保證和精鏜頭右側(cè)的臺(tái)階孔以及精鏜頭外圓保持同心。加工過(guò)程中，加工人員調(diào)整刀尖位置，使其和合金支撐塊間隔一定距離，精鏜頭的尼龍頭條應(yīng)保持與精鏜頭同軸。精鏜頭縮入導(dǎo)向套之中，鏜桿則向前方推鏜。合金支撐塊尚未進(jìn)入工件內(nèi)控之前，導(dǎo)向套和精鏜頭尼龍支撐條負(fù)責(zé)定位，而支撐塊進(jìn)入工件內(nèi)控，則由支撐塊與尼龍條負(fù)責(zé)定位，此時(shí)便產(chǎn)生重復(fù)定位。因此，需要尼龍支撐條與合金塊支撐直徑保持相同，此時(shí)切削穩(wěn)定性理想。鏜至內(nèi)孔身處因?yàn)榍邢魉纬傻闹烨邢髁κ沟玫撞康暮辖饓K和工件內(nèi)孔貼緊，徑向的切削力使得背面合金塊和工件內(nèi)控貼合，此時(shí)精鏜頭處于完全定位的狀態(tài)，切削穩(wěn)定，所形成的切屑均通過(guò)切屑液排出。

二、深孔鏜床一體化刀具與缸筒加工效率

（一）深孔鏜床一體化刀具的設(shè)計(jì)

深孔鏜床一體化刀具的特征在于可以一次性裝夾9把刀具，按照先刮后削的流程，一次性完成鏜削作業(yè)，鏜頭體和主軸結(jié)合面能夠顯著加強(qiáng)整體剛性，鏜頭后端經(jīng)由液壓控制刀具的伸展，使得刀具實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)讓刀，鏜孔直徑的調(diào)整是利用鏜頭前段的調(diào)節(jié)螺栓完成，所有鏜刀前段的導(dǎo)向塊可以為進(jìn)刀提供導(dǎo)向。且加工過(guò)程中，將利用大量切屑液體沖洗錐孔，以免鐵屑堵塞，進(jìn)而影響施工的精確度。

深孔鏜床一體化刀具主要部件的核心功能在于螺紋聯(lián)軸器可實(shí)現(xiàn)鏜桿與鏜頭的螺紋連接，確保鏜桿與鏜頭液壓通孔位置的精確性。彈簧收縮套桿在鏜削加工完成后，使得刀具收縮，完成自動(dòng)化讓刀，在退刀結(jié)束后，為了避免刀具損壞工件加工面，設(shè)立液壓裝置經(jīng)過(guò)收縮刀具能夠有效讓刀;刮削刀具可以進(jìn)行針對(duì)切削螺紋的依序刮削;滾珠可對(duì)切削面進(jìn)行輥壓;加工人員調(diào)整內(nèi)六方螺栓，可以利用內(nèi)部錐面調(diào)整切削刀具。鏜床一體化刀具鏜削缸筒的過(guò)程，基本按照削—刮—滾的流程進(jìn)行加工。鏜桿進(jìn)行進(jìn)給過(guò)程中，鏜頭因鏜桿的作用在進(jìn)給電機(jī)的引導(dǎo)下沿著導(dǎo)軌方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，三角切削刀具需要進(jìn)行厚度值較高的吃刀量，完成首次切削，呈扁平圓弧狀的刮削刀具分別對(duì)鋸齒形的牙頂開(kāi)展適當(dāng)?shù)墓蜗?，滾珠受到鏜桿公轉(zhuǎn)的作用，同時(shí)在本身旋轉(zhuǎn)受阻的情況下，完成針對(duì)缸壁內(nèi)部表面的滾光，成型速度更為理想。

（二）鏜削加工效率對(duì)比情況

傳統(tǒng)加工深孔缸筒過(guò)程中，應(yīng)用TKA2140400*3000mm開(kāi)展鏜削，因?yàn)榈毒哌\(yùn)用分離式刀具，所以粗鏜加工流程與精鏜加工流程分別開(kāi)展，精鏜過(guò)程中，滾珠無(wú)法自動(dòng)退縮，需要加工人員利用板換手動(dòng)調(diào)節(jié)前后位置完成讓刀，鏜床動(dòng)作循環(huán)呈間歇作業(yè)狀態(tài)，且只有一把刀具，加工效率并不高。一般鏜床加工深孔缸筒類(lèi)型零件時(shí)，按照如下流程加工：更換粗推鏜頭;調(diào)節(jié)刀具半徑;裝夾;粗鏜;更換精推鏜頭;精鏜;調(diào)節(jié)定位半環(huán)拆卸刀具;退回鏜桿;開(kāi)啟鏜桿輔助電機(jī);拆卸工件。而刮削滾光深孔鏜床僅需要如下步驟：加工人員錄入加工參數(shù);安裝刀具;安裝工件;推鏜;自動(dòng)完成鏜桿收回;拆卸工件。通過(guò)上述分析可見(jiàn)，相比一般的鏜床，深孔鏜床一體化刀具加工工序更少，依賴整體是刀具，鏜削過(guò)程中僅采用一道工序以及半環(huán)操作時(shí)間即可，自動(dòng)化水平得到顯著提升，工作效率也得到明顯的提高。

設(shè)需要鏜削400*2000mm的缸筒，一般推鏜過(guò)程中，通常轉(zhuǎn)速設(shè)定為每分鐘100轉(zhuǎn)，進(jìn)給速度控制在每分鐘55mm。若是采用深孔鏜床一體化刀具鏜削，則主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為每分鐘100轉(zhuǎn)，鏜軸轉(zhuǎn)速為每分鐘80轉(zhuǎn)，進(jìn)給速度可以達(dá)到每分鐘175mm。以此計(jì)算，一般鏜床與深孔鏜床一體化刀具鏜削總時(shí)間對(duì)比情況如下表所示：

就兩種切削方式總耗時(shí)而言，一般鏜床耗時(shí)是一體化刀具鏜床的3倍以上。實(shí)際加工過(guò)程中，替換鏜頭的時(shí)長(zhǎng)以及安裝刀具的時(shí)間普遍在批量生產(chǎn)加工之前，在進(jìn)行單件加工過(guò)程中，并不會(huì)重復(fù)該操作，批量生產(chǎn)時(shí)間越長(zhǎng)，鏜頭更換與刀具安裝時(shí)間對(duì)整體加工效率的影響越低，實(shí)際加工時(shí)間通常是技術(shù)加工時(shí)長(zhǎng)與測(cè)量調(diào)整時(shí)長(zhǎng)的綜合。按照該計(jì)算方式，一體化刀具鏜床的加工效率較一般鏜床更為理想。

結(jié)束語(yǔ)

一體化刀具鏜床應(yīng)用于缸筒加工過(guò)程中，刀具功能豐富，結(jié)構(gòu)多樣，精簡(jiǎn)了退刀、換刀以及測(cè)量時(shí)長(zhǎng)，顯著縮減了加工流程，提高了加工整體效率。因此，加工人員應(yīng)熟練掌握一體化刀具鏜床的加工流程，提充分提高加工效率與穩(wěn)定性，保證施工質(zhì)量。

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