我公司生產(chǎn)的重型深孔鉆鏜床所加工的工件類型范圍涵蓋較廣注簿,最大工件重量6-320t待锈,最大工件長度可達(dá)25m,工件分回轉(zhuǎn)類零件和不回轉(zhuǎn)類零件贫悄。下文所提及的工件均為最大重量在80t以上瑞驱,最大直徑在2m以上,長度超過5m的重型回轉(zhuǎn)類零件窄坦,原因是較小規(guī)格的深孔加工機(jī)床遇到相同問題時(shí)解決起來相對容易一些唤反。
加工此大型回轉(zhuǎn)類零件首選的機(jī)床結(jié)構(gòu)型式為工件床身與鉆桿床身分離,即高低布局的機(jī)床結(jié)構(gòu)型式鸭津。從操作方面講主要是因?yàn)殂@桿床身較工件床身規(guī)格小旧搔,且鉆桿床身中心高較工件床身中心高小,鉆削系統(tǒng)穩(wěn)定性好沫跨。工件床身布置在地面下仿扩,鉆桿床身布置在地面上,操作高度宜人祖销。所以下文所提及的重型深孔鉆鏜床均為工件床身與鉆桿床身分離频澜、高低布局結(jié)構(gòu)型式的機(jī)床。
重型深孔鉆鏜床對大型回轉(zhuǎn)類零件進(jìn)行深孔加工時(shí)的常見問題期司,要從工件系統(tǒng)和鉆削系統(tǒng)兩大方面進(jìn)行分析试授。
從工件系統(tǒng)方面進(jìn)行分析
基于深孔加工特點(diǎn)伶肚,回轉(zhuǎn)類工件在工件床身上的裝卡方式只能是一卡一拖或兩拖方式。一卡一拖方式為花盤卡持工件一端既傳遞扭矩又承載工件重量辈畜,一個中心架支撐工件的另一端侄含。兩拖方式為兩個中心架分別支撐工件的左右兩端,花盤只用于傳遞扭矩洽腊,不承載工件重量褒醒。
對于重量大、長度較長的工件池摧,都客觀存在由于自身重量而產(chǎn)生的撓度變形焦除。無論采取哪種裝卡方式,都避免不了撓度變形作彤,所以實(shí)際操作時(shí)膘魄,盡管操作者水平很高,也不可能將工件的回轉(zhuǎn)軸線調(diào)成一條直線竭讳,這樣就會時(shí)常發(fā)生工件在旋轉(zhuǎn)過程中花盤卡爪有響聲创葡、中心架滾輪損壞等現(xiàn)象。
分析花盤卡爪有響聲的主要原因:卡爪與卡持的工件表面是剛性接觸绢慢,工件因自重產(chǎn)生撓度變形灿渴,導(dǎo)致卡爪表面在軸向方向受力不均。在靜止?fàn)顟B(tài)下胰舆,最上方的卡爪和最下方的卡爪在軸向方向受力大小相反骚露。當(dāng)花盤通過卡爪帶動工件旋轉(zhuǎn)時(shí),卡爪受到交變載荷的作用缚窿,工件越重荸百,長度越長,工件撓度變形就越大耻胖,卡爪受到的交變載荷也就越大债竖,越易產(chǎn)生花盤卡爪有響聲的現(xiàn)象。
我公司實(shí)際解決時(shí)經(jīng)常采用卡爪和工件之間墊銅皮的辦法肌顾。當(dāng)卡爪受到較大的交變載荷時(shí)姨猖,銅皮被壓變形,從而使卡爪表面在軸向方向受到的不均勻力得以釋放冕盅,有很好的效果漆逐。此辦法已在重型臥式車床上廣泛應(yīng)用。
分析中心架滾輪損壞的主要原因:實(shí)際操作時(shí)宇颊,操作者盡力將中心架滾輪回轉(zhuǎn)軸線與工件回轉(zhuǎn)軸線調(diào)成平行撬替,希望中心架滾輪與工件之間的接觸線與工件的回轉(zhuǎn)軸線平行。但是由于工件因自重產(chǎn)生撓度變形传悍,導(dǎo)致中心架滾輪在軸向方向受力不均梦柬、偏載驱劳。工件越重,長度越長磺送,工件撓度變形就越大驻子,中心架滾輪表面在軸向方向的偏載就越嚴(yán)重。當(dāng)局部載荷大于中心架滾輪材料的許用應(yīng)力時(shí)估灿,中心架滾輪被壓變形崇呵,嚴(yán)重時(shí)端面法蘭盤螺釘崩出,內(nèi)部軸承損壞馅袁,無法繼續(xù)使用域慷。
我公司為此研制了特殊的曲面滾輪軸承,軸承作為滾輪直接支撐工件汗销。由于軸承的材料為軸承鋼并經(jīng)過熱處理犹褒,整體有很高的硬度,不易被壓變形大溜,軸承表面在軸向方向?yàn)橹睆胶艽蟮那婊幔@樣使接觸線盡量增大估脆,緩解局部偏載钦奋,在實(shí)際應(yīng)用中取得良好效果。我公司在重型臥式車床上也推廣應(yīng)用疙赠。當(dāng)工件的加工精度要求很高時(shí)付材,應(yīng)采用兩個中心架支撐工件重量,與工件接觸為支撐瓦的結(jié)構(gòu)形式鼠废。
工件系統(tǒng)方面存在的一些其它方面的問題帜焰,這里不進(jìn)行闡述。
從鉆削系統(tǒng)方面進(jìn)行分析
問題
常見的問題如受油器封不住油络蜘、排屑不暢等味爷。
分析受油器封不住油的主要原因:當(dāng)采用內(nèi)排屑深孔加工方式時(shí),需要受油器機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)套端面頂緊工件端面并隨工件一同旋轉(zhuǎn)与沪,端面密封出現(xiàn)問題時(shí)嫩属,便會漏油,甚至高壓油突然從受油器的旋轉(zhuǎn)套端面處噴濺出來陨柴,無法正常鉆削瞄惑。造成這種現(xiàn)象的原因有三點(diǎn):
(1)受油器的頂緊力小。當(dāng)頂緊力小于高壓油產(chǎn)生的推力時(shí)苞番,高壓油將受油器推開漓楣,高壓油剎那間噴濺而出;
(2)工件端面偏斜锭化。工件端面與受油器機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)套端面的密封通常采用較硬橡膠材質(zhì)的零件進(jìn)行密封链患,工件端面偏斜會使密封零件在軸向方向受力不均巧鸭,軸向方向受力小的局部密封效果差,易出現(xiàn)滲油現(xiàn)象锣险,嚴(yán)重時(shí)油像水流樣從工件端面淌出蹄皱;
(3)堵屑。由于切削參數(shù)調(diào)整不當(dāng)芯肤,鉆削時(shí)斷屑效果差巷折,出現(xiàn)長屑,不能從鉆桿內(nèi)孔及時(shí)排出崖咨,造成系統(tǒng)壓力越來越高锻拘,當(dāng)系統(tǒng)壓力超過受油器的頂緊力時(shí),高壓油將受油器推開击蹲,高壓油剎那間噴濺而出署拟。
解決措施
(1)受油器的頂緊力小。應(yīng)調(diào)整機(jī)床液壓系統(tǒng)歌豺,增大頂緊力推穷,沒有液壓系統(tǒng)的機(jī)床,應(yīng)采用力矩扳手宁路,按計(jì)算數(shù)值增大頂緊力酵抚;
(2)工件端面偏斜。內(nèi)排屑深孔加工前猩肪,應(yīng)將工件端面車平遣睦;
(3)堵屑。調(diào)整切削參數(shù)旷糟,將切屑斷屑成易排屑的形態(tài)芜醉,如果工件材質(zhì)特殊,還需更換刀片材質(zhì)才能達(dá)到斷屑目的巾鹰,甚至有時(shí)將整體的刀體結(jié)構(gòu)更換屠睡,才能正常切削。
我公司的重型深孔鉆鏜床在中國一重深孔加工核電轉(zhuǎn)子時(shí)其摘,更換了套料刀體(刀體整體結(jié)構(gòu)改變)受二,才達(dá)到了正常切削的效果。
分析排屑不暢的主要原因:當(dāng)采用內(nèi)排屑深孔加工方式時(shí)寡花,切屑需經(jīng)過鉆桿內(nèi)孔及鉆桿箱主軸中心孔掐划,才能排到鐵屑收集器。排屑不暢主要發(fā)生在鉆桿內(nèi)孔昼钻、鉆桿箱主軸中心孔掸屡、鉆桿箱主軸中心孔與鐵屑收集器的交接處。一般都是由于不斷屑、出現(xiàn)長切屑時(shí)排屑不暢仅财。解決措施包括:
(1)選用合理的切削參數(shù)狈究、合理的刀片材質(zhì),反復(fù)調(diào)整達(dá)到斷屑目的盏求;
(2)由于鉆桿內(nèi)孔結(jié)構(gòu)受限抖锥,那么機(jī)床應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn),將鉆桿箱主軸中心孔盡量加大碎罚,并將鉆桿箱主軸中心孔與鐵屑收集器的交接處的彎度加大磅废,達(dá)到利于排屑的目的。
結(jié)束語
深孔加工實(shí)際情況較多荆烈,現(xiàn)代深孔加工精度要求也越來越高拯勉,深孔加工在線測量等實(shí)際問題還有待研究。
本文所闡述的幾個問題側(cè)重從機(jī)床制造廠家的角度來談(對深孔加工工藝未做過多闡述)憔购,是實(shí)際常見而又必須解決的問題宫峦。如有不足之處,歡迎大家共同探討罚琅,共同進(jìn)步涮舔。
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