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榨輥藕孔加工（gōng）專用機械與設備

2018-5-15 來源：廣東省湛江農墾第一機械廠作者：陳（chén）錫武

摘（zhāi）要：針對目前糖廠榨輥藕孔加工存在問（wèn）題，開發出新型的藕孔加（jiā）工專（zhuān）用設備，解決了（le）不調頭、不注水加工的難題，還能進行其它大型工（gōng）件的鑽孔、擴孔加工，同時滿足了企（qǐ）業日益嚴峻的環保要（yào）求，應用前景廣闊。

關鍵詞：深孔加工；仿形排削槽；幹切削

1 、引言

在甘（gān）蔗製糖工藝中，壓（yā）榨機是必（bì）不可少的設備，三輥壓榨機中麵（miàn）輥藕孔（也叫排汁孔（kǒng））在壓榨的過程（chéng）有著（zhe）流出蔗（zhè）汁的（de）功能，是壓榨過程中非常重要的一環。由於榨（zhà）輥是（shì）易損件，而且榨輥重量大，鑄造需要的時間長，一般都要提前一個榨季（jì）做備件（jiàn）。要（yào）加工藕孔的麵輥加（jiā）工周期更長，如果備件不充足就（jiù）會影響（xiǎng）糖廠正常生產。

2 、現狀（zhuàng）

在機械加工術語中，當鑽孔的深度l與直徑d之比大於6時，視為深（shēn）孔鑽削。鑽削深（shēn）孔的鑽頭細長，剛性差，鑽削時鑽頭容易偏斜並與孔（kǒng）壁發生摩擦，同時對鑽（zuàn）頭的冷卻和排屑也較（jiào）困難。因此，當l/d之比大（dà）於20時需要采（cǎi）用（yòng）專門設計的深孔鑽，才能達到較高的鑽（zuàn）削質量和（hé）效率。目前糖廠普遍使用的中Φ610、Φ710、Φ810 壓榨機榨輥的長度在 1200 到2200mm之間，藕孔（kǒng）直徑在40mm左右，l/d之比（bǐ）遠遠大（dà）於20，目前在使用的加工設備都要調頭加工和注水排削（xuē），效率低下，精度低（dī），甚至部分藕孔不通，加上（shàng）汙水處理也是個難題。糖廠急需扭轉這個不利局麵，開發出（chū）新的藕孔加（jiā）工專用設（shè）備，來滿足生產的需求。

3 、方案和參數的確定

新的藕孔加工專（zhuān）用設備要達到高精（jīng）度和高效率，就不能在現有設備上小改小（xiǎo）鬧，必需要有全新的設計和合理的結構。就得滿足不用調頭加工（gōng），不用注水排削等基本要求，還要保證（zhèng）藕孔的精（jīng）度，提高加工的（de）效率。根據這基本要求，初步打算采取兩頭鑽削，榨輥中間調整的結構方案，結構（gòu）如圖1所示。

圖1 新（xīn）型（xíng）藕孔加工設備示（shì）意圖

方（fāng）案中，可調（diào）速鑽削頭提供切削力，通（tōng）過更換速比齒輪調整輸出轉速（sù），有（yǒu）五級可調，最慢40r/min；進給箱（xiāng）提供進給（gěi）量（liàng），進給轉速可調，可反（fǎn）向快速退出。通過調整台調整劃好線的榨輥加工（gōng）孔位置，然後固定工件，兩頭同時鑽削，一邊鑽頭在快鑽削到榨（zhà）輥中間位置時停止鑽削並（bìng）快速退出（chū），另一邊繼（jì）續鑽削直至鑽穿（chuān）排汁孔。這樣不但可以解（jiě）決了不用調頭加工的問（wèn）題，同時兩頭排汁孔的同（tóng）軸度偏（piān）差大大減（jiǎn）小，還能提高一倍以上（shàng）的效率。確定了初步的方案，選好鑽（zuàn）削頭和進給箱的型號，新型藕（ǒu）孔加工專用設備的（de）基（jī）本參數（shù）也就確定下來了，如表1所示。

表1 基本參數（shù）

4 、要解決的技術難點

新的（de）藕孔加工設備解決了不用調頭加工的問題，提（tí）高了加工效率，但由於環保問題不能采用注水的方式來排削和冷卻鑽頭。所以新的藕孔加工設備要取得成功就必須解決（jué）的（de）兩個（gè）主（zhǔ）要難題，一是鑽頭的（de）排削問題，二是鑽（zuàn）頭的冷卻問題。解決（jué）好這兩（liǎng）個問題，新的藕（ǒu）孔加工專用設備就可以進入推廣應用了。

5 、鑽頭的（de）排（pái）削問題

一般榨輥長度在1200~2000mm，即使不用調頭加工，要鑽孔的深度也在600~1000mm之間，普通鑽頭是無法滿足加工要求的，必須要用到加長杆，這（zhè）樣鑽頭就不可能像普通鑽頭那樣通過排削槽來排削。如果借鑒鑽頭的排削槽來做加長杆，應該能解決排削問題。但是（shì）要在加長（zhǎng）杆上加工鑽頭排削槽是一件非常困難的事，隻能做成仿排削槽形式，模仿排削槽來排削，具體結構如圖2所示。

圖（tú）2 仿形排削槽結構圖

仿形（xíng）排（pái）削槽的排削（xuē）效果理論上是沒問題的，但還得通過實驗來檢驗。將試（shì）驗坯料（liào）（Φ80X600）固定在（zài）T68臥式鏜床的工作台上，裝好有仿形排削槽的加長鑽頭，對好中心，然後開始鑽削，並觀（guān）察（chá）鑽孔的排削情況。通過（guò）實驗可以看出，仿形排削槽完全能滿足排削的要求，仿形排削槽螺距的大小決定了排削的快慢，加長杆（gǎn）上（shàng）的螺距一（yī）般比鑽頭上（shàng）的螺距大一點，這樣方便切削快（kuài）速地排出。排削的順暢與否也直接關係到鑽頭的冷卻，因為在正常的加工過程中（zhōng）80%切削熱量由（yóu）切削帶走。

6 、鑽頭的冷卻問題

在深孔加（jiā）工中，鑽頭的冷卻是個比較複雜的問陳錫武：榨輥藕孔加工專用機械與設備30題。一般（bān）加工中（zhōng）降低切削刃（rèn）溫度最有效的方法是采用切削液冷卻，以輔助排屑和帶（dài）走熱量（liàng）。但（dàn）是，新的藕孔（kǒng）加工設備方案中為了獲得潔淨（jìng）、無汙染的切屑，省（shěng）去了切削液（yè）及其處理等大量費用，可進一步降低生產成本而采用幹切削。

幹切（qiē）削中比較關鍵（jiàn）是鑽頭材料的選擇，要求鑽頭材（cái）料具有極高的紅硬性和熱韌性，而且還必須有良好（hǎo）的耐磨（mó）性、耐熱衝擊和抗粘結性，比如超細硬質合金。選好了鑽頭還得調好切削量和進給量，兩者選擇得合理，鑽頭摩擦就小，產生的熱（rè）量也相對減少，鑽頭的磨（mó）損也（yě）就小。如何選擇合理的切削量（liàng）和進給量呢（ne）？切削量是按照加（jiā）工要求確定的（de），根據藕孔的加工精度、榨輥材（cái）料的硬度和鑽頭大小（xiǎo）來選擇的。還可以（yǐ）從排出來的切削形狀來（lái）判斷，如果切（qiē）削成3~5mm的片狀，切削量和進給量是選擇合理的；如果是粉狀，鑽頭與榨輥已經在磨了，切削量和進給量是選擇得不合（hé）理，需重新設定。

總的來說，要在新型藕孔（kǒng）加工設（shè）備上實現幹切削，除了要選好鑽頭的材料，還要有順暢的（de）排削和合理切削量、進給量（liàng）才能達到。解決了這兩個問題之後（hòu），新型的（de）藕孔加工設備就可以進入樣機的製作了。

7 、使用效果（guǒ）

經過反複的驗證、修改、研究（jiū），終於完成了（le）樣機的製作，並投入生產試用。經過試用，新型藕孔加工設（shè）備達到了預期設計的效果，滿足糖廠的加工（gōng）需（xū）要。表2是與（yǔ）糖廠舊深孔鑽對比（bǐ）分析。

表2 新型藕孔加工設備與糖廠舊深孔鑽對比分（fèn）析表

從表2可以看出（chū），新型藕孔加工設備（bèi）比糖廠舊深孔鑽減少了一次榨輥調頭裝夾，藕孔的加（jiā）工精度也大幅度提高，還節（jiē）省了汙水（shuǐ）處理的費用，加（jiā）工效（xiào）率至少也提高了50%，具有較好的經濟效益和社會效益。值得推廣應用。

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