深長孔提高鏜孔精度的操（cāo）作技巧（qiǎo）
2018-5-9 來源：中國中車株洲電力機車有限公司 作者：楊（yáng）和仲
【摘要】本文論（lùn）述（shù）了SS4機車構架牽引座的重（chóng）要（yào）性、加工的精（jīng）度要求及加工的難度，據此，經過詳細（xì）的工藝分析，找出了提高功效、適（shì）合的刀具、改進刀具角（jiǎo）度及改進刀具刃磨的（de）方法，解決了加工難，保（bǎo）證加工精度（dù）難的問題。
關鍵（jiàn）詞：薄板；群（qún）鑽；刀具
1. 概述（shù）
S S4機車構架牽引座是電力機車的主要部件（jiàn），牽引係統質量（liàng）的好與壞，可（kě）直接影響機車（chē）的牽引質量，機車構架牽引座是一（yī）關鍵部位，它的加（jiā）工難度大、尺寸要求（qiú）精（jīng）度高，工件（jiàn）裝（zhuāng）夾剛（gāng）性差；四個孔f60+0.048 +0m m孔的同軸誤差要求（qiú）為0.08m m。加工中總有孔鑽飄位移誤差較大的現（xiàn）象，表麵粗糙度值過高達不（bú）到（dào）圖樣要求，尺寸精度難以（yǐ）控製。如圖1~
圖３所示。
2. 牽引座鏜孔工藝分析
（1）構架屬於Q235A大型板料（liào）焊接結構。16m m板料上鑽孔，強度（dù）低、剛性差，板易產生變形。
（2）為達到圖樣技術要求，保證孔的同軸度要求，應一次將孔鑽（zuàn）通，鏜床主軸伸出過長，再加加長（zhǎng）鑽套，致使刀具剛性差，鏜削時軸向跳動，鑽頭強度差，難保證鑽頭的定心精度。
（3）鏜孔（kǒng）時，由於主軸，加長套軸向伸出過長，剛性差。產生振動，鑽削後（hòu）孔表麵有波紋。表麵（miàn）粗糙度值高。
3. 解決牽引（yǐn）座鏜孔的方法（fǎ）
構架屬於大型（xíng）板料焊接結構，用標準麻花（huā）鑽頭進行鑽削，定心不是很理想，容易（yì）出現飄移，經過對鑽頭切削力分析，在鑽削過程中，所有切削刃都（dōu）要承受軸向力FX，徑向力Fy及切向力Fz。徑（jìng）向力Fy對鑽孔質量影響很大，造成孔經的擴（kuò）大和孔口偏斜，影響鑽削力的因素是（shì）螺旋角、頂角、橫刃斜角、後角等。螺旋角越大，則切削刃的前角愈大，並改（gǎi）善（shàn）了排屑（xiè）情況，軸向力FX與扭矩（jǔ）M都顯著降低。但當螺旋角β>30°時，其影（yǐng）響減小。
標準麻花（huā）鑽在切削部分幾何形狀（zhuàng）上存在一些問題，沿主切削（xuē）刃各點前角值差別懸殊(由-30°~ +30°)，橫刃上的前角竟達-54°～-60°，造成較大的軸向力（lì）和扭矩，使切削（xuē）條件惡化。棱邊近似為圓柱麵的一部分，副後角為零度，摩擦嚴重（chóng），在主、副切削刃相交處（chù），切削速度最大，散熱條件最差，劇烈（liè）的摩擦，使切削刃磨損很（hěn）快。兩條主切（qiē）削刃很長，切屑寬，各點切屑流出速度相差很大，切屑呈寬（kuān）螺卷狀，排屑不暢，切削液難於注入切削區。橫刃較長，其前、後角與主（zhǔ）切削（xuē）刃後角不能分別控製。
經過改進，修磨效果不好。後將麻花鑽改為（wéi）群（qún）鑽（zuàn）磨法，效果明顯改善，原因是群鑽綜合應用了鑽頭的改良措施，經過試（shì）驗證明，群鑽可以解決加工過程中出（chū）現的問題，群鑽（zuàn）切削部分的改進與效果如下：
①橫（héng）刃及其附近的主切削刃上的各段（duàn）前角都（dōu）有不同（tóng）程度的增大，圓弧刃（BC）平均增大10°；內刃（CD）平均增大25°，橫刃增大（dà）4°~6°，大大改善了（le）切削條件。
②圓弧（hú）刃不僅能起到良好的分（fèn）屑作用，由於它（tā）在工作時切出一個凸形環圈，切削（xuē）時能夠很好定心，鑽頭不易偏擺，增加了鑽削過程中鑽頭（tóu）定心的穩定（dìng）性。
③橫刃（rèn）縮短，前角增大，顯（xiǎn）著改善了心部的惡劣（liè）切削條件，可大大提高進（jìn）給（gěi）量，減小摩擦熱。為保證橫刃處一定的強度，應盡可能降低鑽尖高度h，適當增大內刃頂角。
④由於群鑽的切削刃鋒利，切削變（biàn）形小，加工鋼件時，與標準麻花鑽（zuàn）相比，其軸向力可降低35%~50%，扭矩可小（xiǎo）10%~30%，使用壽（shòu）命提高3~5倍，在保持同樣使用壽命情況下，生（shēng）產率（lǜ）可顯著（zhe）提高。此外，加工精度與表麵質量也有所改善。
群鑽是一種先進的麻（má）花鑽磨削方式，是早已（yǐ）得到（dào）了肯定的技術，由於其磨削難度較高，需操作者熟練掌握刃磨技術，如果解決了刃磨（mó）問題，必能獲得更廣泛應用。由於（yú）粗鏜時餘量的不均勻，致使精鏜時產（chǎn）生振動，加工表麵產生（shēng）波紋對孔質量的影響極大，造成如下問（wèn）題：①降低鏜削表麵的質量。②降低（dī）了刀具的使用壽命（mìng）。③降低了生產效率。④降低了鏜床的幾何精度和運動精度。
由於鏜孔的刀杆過長、剛性差，無法加裝輔助（zhù）支撐，故隻能在刀具上想辦法。對刀具切削力的分（fèn）析。一般情況（kuàng）下，主切削力（lì）FY最大，FY、FX小一些。隨著（zhe）刀具幾何參數、刃磨質量、磨損情況和切削用量的不同，FY、FX相對於（yú）FZ的比值在很大的範圍內（nèi）變化；FY=(0.15～0.7)FY；FX=(0.1～0.6)FZ。
鏜刀采用較大的前角、後角（jiǎo）和主偏角，以降低切削力和功率消耗，使（shǐ）切削輕快、減輕振動、減小摩擦、降低切削熱；大的負值刃傾角，刀尖位於主（zhǔ）切削刃的最低點，故刀尖部分強度較好，比較耐衝擊和振動，避免崩刃現象的發生，控製了切削流動的方向。在切（qiē）削用（yòng）量上采用低速（30～50r/min），小進給(0.1～0.18mm/r)，可以使（shǐ）刀尖產生微量積（jī）削瘤，增（zēng）大前角，保護了刀尖，使切削更加輕快，保證工件得到較高的表麵質量。
4. 結語（yǔ）
改進後的效果，提高了工作效率。鑽孔（kǒng）基本無鑽飄的現象發生，鑽（zuàn）孔時間比原來的縮短1/3。由於改進了刀具（jù）角度，基本無振（zhèn）刀現象，表麵粗糙度值有所下降，尺寸精度達到了要求。加工一個構架牽引座時間，由原來的270min縮（suō）短為200min。
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