漢江工具責任有限公司 (陜西漢中 723002) 翟小安 李榮強 肖少軍
圖1所示零件的內孔加工屬于深孔加工,工件材料為高速鋼,內孔原加工工藝為:①φ60mm鉆頭鉆孔。②φ80mm鉆頭擴孔。③鏜孔至φ130mm。加工過程中刀具冷卻條件很差,排屑困難,刀具磨損嚴重、壽命低。由于被加工材料強度大,鏜刀為單齒切削,鏜刀桿細長,剛性差,讓刀嚴重,加工效率極低。

圖1
要提高加工效率,首先要改善刀具的加工條件,解決加工過程中刀具的冷卻和讓刀問題。我們選用鉆孔、擴孔的加工工藝。設計制作了一套內冷卻擴孔裝置,擴孔鉆頭為偶數齒數,采用對稱切削的方法解決讓刀問題;采取內冷卻的方法使刀具在切削過程中得到充分冷卻。結構如圖2所示。

圖2
擴孔鉆頭1裝在空心加長擴孔鉆桿5上,擴孔鉆頭內孔與鉆桿上的1∶30圓錐面配合,通過擴孔鉆端面鍵槽與鉆桿上的圓柱銷2傳遞扭矩。高壓切削液與圓錐管螺紋接頭4聯接后,切削液經過鉆桿和擴孔鉆頭的內冷卻孔直達切削表面。旋轉螺母3可以方便地將擴孔鉆頭從鉆桿上卸下,根據加工孔的直徑變化,更換不同直徑的擴孔鉆頭。
內冷卻擴孔鉆頭的結構與普通套式擴孔鉆的結構完全相同,齒數加工為偶數齒,通常取4~6;特殊之處就是從擴孔鉆每個刀齒切削錐的后刀面向內孔空刀槽處鉆一小孔,即冷卻孔。擴孔鉆頭直徑分別為:φ80mm、φ100mm、φ120mm、φ130mm。
擴孔鉆頭的材料為W6Mo5Cr4V2Al,也可選用高性能高速鋼,或做成焊接式硬質合金擴孔鉆頭。
內冷卻擴孔鉆桿是該套內冷卻擴孔鉆裝置重點,加工難度非常大。我們可把它分為幾段分別加工后焊接而成,實際加工中我們是分為四段加工后裝配焊接而成的,如圖3所示。
重點部分說明如下:分段加工時,所有內孔部分按圖加工合格,各段外圓按成品尺寸加留量2mm;裝配后將外圓對公共軸心線的徑向圓跳動找正到1mm內再進行焊接。

圖3
焊接后的加工工藝與整體工藝相同。將擴孔鉆頭裝在擴孔鉆桿上,使用時將其裝入車床尾座內,件4與高壓冷卻泵聯接,切削液就通過擴孔鉆桿和擴孔鉆頭的冷卻孔直達切削表面。由于采用的是高壓切削液且直達切削表面,不但冷卻充分,而且還有助于切屑的順利排出。
采用內冷卻擴孔鉆擴孔裝置加工后,生產效率得到了成倍的提高。