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深（shēn）孔鑽鏜床（chuáng）內（nèi）（外）排（pái）屑係統技（jì）術應用

2018-10-26 來源：中國一重集團紹興重型機床有限（xiàn）公司作者：梅慶（qìng）林

摘（zhāi）要：以某空心長軸零件深孔加工為研究對象，設計長徑比為20以上、加工長度（dù）12m的整體硬質合金刀杆，在長徑比大（dà）於10的（de）空心長軸的（de）深孔鑽（鏜）削加工中，改變了（le）傳（chuán）統的深（shēn）孔加工工藝，滿足了空心長軸加工中嚴格（gé）的直徑尺（chǐ）寸偏差控製，取得了明顯的效果。

因大直（zhí）徑（jìng）深孔鑽鏜床在機（jī）械加（jiā）工過程中占有（yǒu）重要的地位，所以對大直徑深孔鑽鏜（táng）床的研究越來越重（chóng）視，本文針對大直徑深孔鑽鏜床的授油器及內（外）排屑裝置技術進行研究。

1. 深孔鑽鏜床冷卻、潤滑及內（外）排屑原理（lǐ）

（1）內排屑（xiè）：一般在鑽孔或套料時都采用（yòng）內（nèi）排（pái）屑，內排屑時，高壓的（de）切（qiē）削液通過裝（zhuāng）在導向架裏的授油器壓入被加工工件孔（kǒng）內的切削區域（yù），高壓的切削液帶動切屑通過鑽杆內孔（kǒng）和（hé）鑽杆箱主軸孔，流到裝（zhuāng）在鑽杆箱主軸後端的內排屑收集（jí）罩和切屑收集車至匯集池，進入磁力分離器清除切屑，再經不定期沉澱箱多次過濾沉澱，流入油泵油箱，再由螺杆泵吸入至送油器（qì），不斷循環使用。如圖1、圖2所示。

（2）外排屑：一般在鏜孔或擴孔時（shí）都（dōu）采用外排屑（xiè）（此時不使用授油器）。外排屑時，將鑽杆主軸（zhóu）後端的內排屑收集罩卸下，將床身後側壓力油管（guǎn）的（de）截止閥用高壓軟管與鑽杆主（zhǔ）軸後端部的法蘭盤（pán）連接起來。切削液通過鑽杆主軸和鑽杆的內孔到工件的切削區域。這時切削液帶（dài）著切屑（xiè）流到（dào）工件兩端的切屑（xiè）收集罩裏，過濾後，流到匯集（jí）池裏，再經過沉澱箱回到泵站（zhàn）油箱。如圖3所示。冷（lěng）卻裝置原理如（rú）圖4所（suǒ）示。

這裏要強調的是接入的機械油要有足夠的正壓（yā），足以（yǐ）推動在（zài）連續（xù）鑽（鏜（táng））削過程（chéng）中產生的切屑，將（jiāng）其通過較長的鑽（鏜）杆（gǎn）內孔路徑排到積屑箱。如果不能建立起足夠的正壓，將無法排出切屑，導致堵屑，無法（fǎ）進行正常的深孔鑽（鏜）削。

2. 不旋轉式授油器

授油器是深（shēn）孔鑽削係統中不可缺少的一部分。其（qí）主要（yào）功能是正確引導鑽頭並向切削區提供高速切削液，傳遞軸向力、夾緊力等。同時還起到支承鑽杆的作用（yòng）。授油器一般分為不旋轉式授油器（見圖5）和旋轉式授油器（qì）兩種，分別用於工件不（bú）旋轉（zhuǎn）和（hé）旋轉兩（liǎng）種方式。

而本設備是針對工件固定、加工方式為刀具旋轉進給的（de）鑽削係（xì）統設計的，故采用不旋轉（zhuǎn）式授油器。其工作原理是：授油器裝在導向中心架上，它是一個圓柱（zhù）形部件，用於內排屑（xiè）鑽孔時輸送壓力切削液的。它前端的導向套可根據鑽頭直徑調換規格，它後端的鑽（zuàn）杆支持套（tào），可根據鑽杆的直徑（jìng）來變換規格。鑽孔時，旋轉手輪使伸縮軸即心軸（zhóu）靠向工件表麵，將前密（mì）封圈緊貼工件表麵，從而把授油器的伸縮軸（zhóu）端（duān）部與工件端（duān）麵密封。切削液由進液管通過伸縮軸進入，經由鑽頭體與導向套形成的環形縫隙進入切削區，冷卻（què）並潤滑鑽頭（tóu）。後密封圈是為了防止切削液由（yóu）鑽杆外部露出而設置的，鑽頭進入工（gōng）件時由導向套引導（dǎo）其穩定鑽削，當導向套磨損後（hòu）需及時更換。

3. 內（外）排屑係（xì）統裝置計算

內（外（wài））排屑係（xì）統裝置計算原理相同，故此處僅介紹內排屑係統的參數計算（suàn）。取切（qiē）削（xuē）區排屑通道入口至噴口之間的單元流體為研究對象，如圖6所示。

常壓效應下，能量方程為：

通（tōng）過（guò）以上公式可計算出授油器入（rù）口的壓力值，由該壓力值乘相（xiàng）應的效率損失係數得（dé）出液壓（yā）泵出口的壓力（lì）值，以此值來選取（qǔ）液壓泵的型號。切削區排屑通道的壓差產生的抽吸力直接作用在排屑通道中的切屑上，實現壓差排屑，壓力區壓（yā）差越大，則排屑（xiè）效果越好，係統排屑能力也越高。冷（lěng）卻（què）係統（tǒng）安裝在（zài）地基上的冷卻箱，用來儲存、過濾切削液。冷卻車上裝有兩個螺杆泵，在使用（yòng）過程中，可分別開動一個或兩個泵，以便合（hé）理使用切削液。為保證正（zhèng）常的切削，切削液工作壓力為2.5M P a，通過授油器（內排屑）或鏜杆後端（外排屑）壓入工（gōng）件（jiàn）孔內，然後切削液與（yǔ）切屑一起流入集屑車後淨化，再流回切（qiē）削液箱內，最後經過過濾網回到油池，以此循環使用。

4. 結語

通過該技術應用，使重型深孔（kǒng）鑽鏜床動態特性（xìng）好、抗（kàng）振性強以及運動精度高，大大提（tí）高（gāo）了工件（jiàn）的加工精度和加工效率，加工工件產品質（zhì）量穩定，延（yán）長使用刀具壽命，是一種較為想的綠色鑽（鏜）削工藝係統。

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