■北方重工集團(tuán)傳動(dòng)設(shè)備分公司 （遼寧沈陽(yáng) 110027） 李艷秋 張 穎 楊 輝 于永江

車床改深孔鏜床方案探討

■北方重工集團(tuán)傳動(dòng)設(shè)備分公司 （遼寧沈陽(yáng) 110027） 李艷秋 張 穎 楊 輝 于永江

摘要：對(duì)臥式車床進(jìn)行改造，裝上鏜孔裝置，并在車床主軸孔中裝上鏜刀桿，將臥式車床改造為鏜孔專用鏜床，不僅擴(kuò)大了車床的使用范圍，保證了工件的加工精度要求，并且較好地解決了生產(chǎn)中的技術(shù)難題，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著現(xiàn)在工業(yè)的迅速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、形狀和材料不斷地發(fā)生變化，產(chǎn)品的加工精度也不斷地提高，要求機(jī)床設(shè)備要具有較高的靈活性和通用性，以適應(yīng)生產(chǎn)對(duì)象的頻繁變化的需要。傳統(tǒng)的加工工藝是在將工件裝夾在鏜床上，工件不動(dòng)，在鏜床鏜刀桿上裝上鏜刀，鏜刀旋轉(zhuǎn)并軸向進(jìn)給進(jìn)行加工，但這樣生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成品高，為了解決以上問(wèn)題，通過(guò)對(duì)CW61125車床部分進(jìn)行改造，將CW61125車床改為鏜深孔專用車床，同時(shí)改進(jìn)了加工工藝，將鏜床鏜孔改為車床鏜孔。

1. 機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)和組成部件

在車床基礎(chǔ)上增加相應(yīng)部件，以便達(dá)到鏜孔、擴(kuò)孔和滾壓的目的。在加工時(shí)，被加工的工件旋轉(zhuǎn)，刀具完成進(jìn)給，鏜孔時(shí)切削液經(jīng)鏜桿尾端（鉆桿箱主軸尾部）進(jìn)入鏜桿內(nèi)孔、到達(dá)刀具切削區(qū)，潤(rùn)滑、冷卻切削區(qū)，裹帶切屑在工件的床頭端經(jīng)排屑斗流入切屑箱。粗鏜時(shí)，孔徑精度IT8-10，表面粗糙度值Ra＝3.2～6.3μm。精鏜時(shí)，孔徑精度IT7-9，表面粗糙度值Ra＝1.6～3.2μm。

機(jī)床的主要組成部分如下：

（1）床體部分。借用原CW61125車床床體，后端可接長(zhǎng)床體，導(dǎo)軌面中頻淬火，整體通磨。

（2）床頭箱部分。借用原CW61125車床床頭箱，齒輪、軸承檢修，換件另計(jì)。

（3）鏜頭支架。采用兩個(gè)下半瓦結(jié)構(gòu)，通過(guò)支撐套支撐鏜桿，正前面有按鈕板及儀表，幾乎包含了機(jī)床的所有運(yùn)動(dòng)的控制按鈕，因此，鏜頭支架也是機(jī)床的操作中心。機(jī)動(dòng)快速裝置帶動(dòng)鏜頭支架沿床體前后進(jìn)給。如圖1所示為鏜刀桿裝配示意圖。刀桿上裝兩把可調(diào)鏜刀，圖中鏜刀4用于將工件上的孔粗鏜，精鏜刀5用于將工件上的孔精鏜，保證工件一次進(jìn)給能進(jìn)行粗、細(xì)加工。加工時(shí)，主軸帶動(dòng)鏜刀轉(zhuǎn)動(dòng)，工件橫向固定不發(fā)生變動(dòng)，由車床托板沿縱向左移動(dòng)，完成工件內(nèi)孔粗、精加工。完成后，沿縱向向右退刀。

（4）拖板部分。鏜桿固定架固定在拖板上，是通過(guò)鎖緊套的方式與鏜桿聯(lián)接。當(dāng)進(jìn)給時(shí)，進(jìn)給箱傳出動(dòng)力以帶動(dòng)絲杠，并使絲杠開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的絲杠使杠上螺母沿軸向運(yùn)動(dòng)，軸向移動(dòng)的螺母帶動(dòng)拖板，達(dá)到拖板進(jìn)給的目的。當(dāng)拖板快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拖板后面的快速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪付，帶動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)拖板快速移動(dòng)。當(dāng)手動(dòng)時(shí)，推上手輪中心的

推桿使兩個(gè)m2×17mm齒輪嚙合，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪驅(qū)動(dòng)蝸輪付，帶動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，使拖板作軸向移動(dòng)。手動(dòng)和快速運(yùn)動(dòng)有微動(dòng)開(kāi)關(guān)互鎖。

（5）鏜刀桿的支架。鏜刀桿的支架分為上下兩個(gè)半瓦的結(jié)構(gòu)，這樣的目的在于方便了鏜刀桿的更新和替換。鏜刀桿支架的作用在于輔助支承鏜桿。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的鏜桿，需適當(dāng)增加支架數(shù)量，它沿床身導(dǎo)軌移動(dòng)是靠拖板帶動(dòng)，也可以通過(guò)手動(dòng)裝置帶動(dòng)。

鏜刀的進(jìn)給通過(guò)支架來(lái)實(shí)現(xiàn)，在床身中間部位安裝著進(jìn)給絲杠，絲杠是由多節(jié)組合而成的，兩端由支架來(lái)支承，床身前面裝有齒條，并與手動(dòng)裝置的齒輪嚙合，供移動(dòng)中心架和鏜桿支架用（見(jiàn)圖2）。

（6）進(jìn)給系統(tǒng)。進(jìn)給箱安裝在床身的尾端，進(jìn)給絲杠安裝在導(dǎo)軌之間的凹槽內(nèi)。由交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，絲杠可得到0.5～60r/min的無(wú)級(jí)調(diào)速，拖板得到5～600mm/min的速度。

（7）中心架、工件托架。借用原車床中心架、工件托架。

（8）切削液供應(yīng)系統(tǒng)。切削液供應(yīng)系統(tǒng)在機(jī)床的后面，主要的組成部分有油箱、輸油管、儲(chǔ)屑箱及泵站等。切削液的主要作用有兩點(diǎn)，第一點(diǎn)是冷卻的作用，第二點(diǎn)是清除切屑排往儲(chǔ)屑箱和油箱。冷卻系統(tǒng)的液壓是由1個(gè)電動(dòng)機(jī)帶著1個(gè)齒輪泵組成，可提供300L/min的流量，具有冷卻過(guò)濾功能。

（9）排屑斗。增加專用的排屑斗，可把切屑和切削液自動(dòng)排入切屑箱內(nèi)，防止切削液的飛濺。

（10）電氣部分的控制系統(tǒng)。主要有電氣控制系統(tǒng)、電氣控制柜及驅(qū)動(dòng)裝置等。

圖1　鏜刀桿裝配示意圖

圖2　鏜刀進(jìn)給裝置示意圖

2. 機(jī)床的基本技術(shù)參數(shù)

（1）鏜孔最大直徑：500mm；中心高度（從平導(dǎo)軌至主軸中心）：同原機(jī)床；最大加工工件長(zhǎng)度：4 000㎜；主電動(dòng)機(jī)功率：與原車床相同；進(jìn)給電動(dòng)機(jī)功率：5kW；機(jī)床主軸級(jí)數(shù)、轉(zhuǎn)速：與原車床相同；拖板電動(dòng)機(jī)：5kW、N=2 880r/min；進(jìn)給速度范圍：0～600mm/min；拖板快速移動(dòng)速度：2.8m/min；冷卻泵電動(dòng)機(jī)：5kW、N=960r/min；冷卻系統(tǒng)額定壓力：0.36MPa；冷卻系統(tǒng)流量：200L/min。

（2）粗鏜時(shí)，孔徑精度：IT8-10，表面粗糙度值：Ra=3.2～6.3μm；精鏜時(shí)，孔徑精度：IT7-9，表面粗糙度值：Ra=1.6～3.2μm。

（3）進(jìn)給速度：根據(jù)加工的具體情況而確定，一般在10～60mm/min；切削速度：一般是根據(jù)材料的硬度、刀具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)及被加工工件的材質(zhì)確定，一般在60～90m/min。加工現(xiàn)場(chǎng)如圖3所示。

3. 結(jié)語(yǔ)

該設(shè)備通過(guò)改裝后更加簡(jiǎn)單易行，不需要花費(fèi)太多資金，利用原有的普通設(shè)備，使得原有設(shè)備通過(guò)挖掘潛能再次利用，擴(kuò)大了車床的使用范圍，提高了機(jī)床的利用率，因而使生產(chǎn)效率得到了大大的提高，同時(shí)也降低了生產(chǎn)工人的機(jī)械勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了生產(chǎn)的成本，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生了很好的加工效果和良好的經(jīng)濟(jì)效益。

收稿日期：（20150209）