提高組合鑽床深孔（kǒng）加工質量的（de）幾點措施-數控機床市（shì）場（chǎng）網

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提高組合鑽床深孔加工質量的（de）幾點措（cuò）施（shī）

2018-8-17 來源：鄂州職業大學機械工程學院作者：宋（sòng）亞林

摘要：分析了深孔加工的工藝技術特點以及影響深孔（kǒng）加工的各種因素。針對原組（zǔ）合鑽床深孔加工質量達不到要求（qiú）的原因進行了分析，提出了具體而切實可行的改進措施。通過改進，提高了（le）原組合鑽（zuàn）床深孔加工的精度。實踐證明，該改進措施是有效的。

關鍵詞：組合鑽床；深孔（kǒng）加工；切削液；切屑

0 引（yǐn）言

組合鑽床的深孔加工，是對長徑比不小於 5 ～10 的孔進行加工。某公司需要利用組合鑽床的動力頭來加工汽車發動機箱體上的孔係零件，孔係零件（jiàn）位於箱體的某一側麵，被加（jiā）工零件的材料（liào）為 HT200，小（xiǎo）孔的個數為5，小孔的直徑為 Φ5±0.45 mm，每孔深度 50 mm 左右。

每小時須加工 55 件。被加工孔通常是（shì）作為軸承的潤滑油孔，其精度要求是孔徑尺寸精度達到 IT8～IT10；孔的偏斜度≤0.8 ～ 1/50（加工孔深）；加工孔表麵粗糙（cāo）度：

Ra1.6 ～ Ra3. 2，小孔位置（zhì）如圖 1 所（suǒ）示，K1 至（zhì） K5 為小（xiǎo）孔中心。

該公司在設備使用（yòng）了一段時（shí）間後發現（xiàn），深孔加工的工序（xù）尺寸無法滿足公差要求，設備打刀現象頻繁（fán），而且還（hái）經常出現（xiàn）其他故障現象，影響了（le）正常生產（chǎn）。因而決定采取措施提高深（shēn）孔加工的質量。

1 、影響深孔加工（gōng）質量的（de）問題（tí）分析

1.1 刀具及加工係統的選擇（zé）

由於該公司主要加（jiā）工 Φ5 mm 左（zuǒ）右的深孔，單麵多孔，孔徑小，要保證孔的精（jīng）度，單刃外（wài）排屑的槍鑽（zuàn）深孔加工係統適合加工這類小直徑深孔（kǒng）。

1.2 槍鑽深孔加工中存在的問題分析

經過現場（chǎng）測繪分析認為，該公（gōng）司的組合鑽床深（shēn）孔加工（gōng）係統存在以下主要問題：傳（chuán）動（dòng）不合理，支撐（chēng）不穩定等。原傳動方案是通過 V 形帶傳動，一台電機驅動主動帶輪，利用鍥形帶轉動方式（shì）同時帶動 5 個鑽（zuàn）軸轉動，由於帶的包角（jiǎo）嚴重小於 120°的要求值，打（dǎ）滑現象嚴重，鑽床主軸的動力不足。

這種帶傳動方式存在嚴重缺陷（xiàn）。原組合（hé）鑽床主軸的徑向跳動（dòng）過大。分（fèn）析認為其（qí）原因應為原組合鑽床的精度不夠或是設備老化引起誤差增大。

槍鑽係統的深孔加工是處於封閉或半封閉的狀態下，故不能直接觀察到槍鑽係統刀具的切削情況。隻能（néng）憑操作（zuò）人員的經驗來判斷。該槍鑽工藝係統的剛性差。因受孔徑尺寸限製（zhì），孔的（de）長徑比較大，鑽杆細而長，剛性差（chà），易產生（shēng）震動。此外，由於孔深，切屑經過的路線長，存在切屑不易排出的問題。

2 、提高組合鑽床（chuáng）深孔加（jiā）工質量的措施

2.1 設備改造

針對原（yuán）來的傳動方案不合（hé）理問題，新的傳動（dòng）方案中采用了 3 台電（diàn）機帶動 5 個鑽軸轉動，如圖 1 所示，Z1 至 Z3 為電機帶輪。

新（xīn）方案提高了帶輪的包角，並將原鍥形（xíng）帶傳（chuán）動換成齒形同步帶傳動，盡量（liàng）進行功（gōng）率損失的彌補，可以提（tí）高傳動效率。又因為（wéi）所鑽的（de）孔徑為 Φ5 mm 左右小孔，需要較高的轉速，故而采用大帶（dài）輪帶動小帶輪旋（xuán）轉，以此加快鑽（zuàn）床主軸的（de）旋轉。

引入數控加工控製，將原三相異步電動機換成三相異步變（biàn）頻（pín）調速電機，實現變頻調速處理。原來的加工係統中，槍鑽有兩處支撐。為了提高支撐強度，在改造（zào）方案中，在對（duì）原有設備未作大改變的前（qián）提之下，增加了一處支撐（chēng），以彌補槍鑽刀杆剛性（xìng）差的不足。

2.2 采用合理的工藝措施

2.2.1 合理導向措施

采用導向套固定在機床上，扶（fú）持槍鑽刀具與機床主軸的同心，保證鑽（zuàn）頭入口時刀具的穩定性，防止（zhǐ）孔的（de）偏斜，提高了被加工（gōng）孔的精度，並確（què）保了刀具壽命（mìng）（如圖 2 所示）。

2.2.2 刀頭材料合理選擇

根據零件材料性質、深孔加工精度、技術要求等條件，選（xuǎn）擇相應的加工（gōng）方法和刀（dāo）具。由於箱體零件的材料主要為 HT200，脆性（xìng）大。所以刀具材料選擇 YT類硬質合金為（wéi）主，如

YTS25、YT15 等。所允許的切削速度和進給量得到提高。

2.2.3 有效的冷卻方式

由於低粘度（dù）切削液更適用（yòng）於高切（qiē）削速度的（de）深（shēn）孔加（jiā）工。而且低粘度切削液更適用於小直（zhí）徑深孔，以便降低粘（zhān）滯阻力，減少液體能量損失。所以，該設備深孔加工選用浸透性好、粘度低的（de）乳化液或離子切削液（yè）。為了（le）保（bǎo）證冷卻液能順利的流到鑽頭切削區中，並順利排出切屑，所以（yǐ）采取了提高流量和壓力的強製有效方式，使冷卻液和（hé）切屑順利都能排出。

通過實踐摸索和參考機械（xiè）工藝手冊，最終選擇了切削液的壓力為 5 ～ 10 MPa，流量為 20 ～ 50 L /min.當進給量加大時，壓力和流量相應（yīng）增加。

2.2.4 合理的夾緊定位方式

由於（yú）箱體的（de）底麵較平（píng）整，選擇箱體的底麵作為定位基麵進行“一（yī）麵兩銷”方式（shì）裝夾。因為孔中（zhōng）心線與定位基準麵平行，所以在深孔加工時，采（cǎi）用臥式機床（chuáng）；一次鑽削加工即（jí）能達到尺寸要求和精度要求，而不需要留加工餘量。

3、結束語

通過采（cǎi）取設備改造（zào）和提高工藝手段等措施，使得組合鑽床的深（shēn）孔加工質量得到提高。產（chǎn）量達到了每小時 60 件，深孔的精（jīng）度等級能達到 IT8-IT9，表麵粗糙度可達到 Ra1.6，滿足了客戶的要求。實踐證明，所采取的設備改（gǎi）造及工藝改造措施是有效的。

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