普通車床深孔加工方法

撰文/彭敏

■510800 廣東省高級技工學校（廣州校區） 廣東 廣州

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普通車床深孔加工方法

撰文/彭敏

■510800 廣東省高級技工學校（廣州校區） 廣東 廣州

本文以普通車床為主題，探討深孔加工方法及相關問題。首先結合我國工業發展的情況與普通車床加工技術對其進行了簡要概述；主要分析了加工中的難點，重點對浮動鏜刀桿的制造、刀具的制造、導向套、彈性夾頭、鎖緊螺母工序進行了說明，并在此基礎上，對加工過程進行了討論。希望通過本文初步論述可以引起更多的關注與更廣泛的交流，為該方面的理論研究工作、加工實踐工作提供一些有價值的信息，以供參考。關鍵詞：普通車床；深孔加工；方法

在工業制造領域，普通車床是較為普遍的機械生產加工設備之一，從當前的發展情況來看，它集自動化控制、檢測、電機技術于一體，并廣泛實現了智能化的加工工藝，經過這種智能一體化的發展及應用，不但改善了普通車床自身的性能，而且，通過這種生產加工形式的轉換，引起了工業領域的整體革新，包括生產結構、流程，以及人力等各方面的改變；因而，在智能一體化的普通機床運行中，還需要加強人為的管理與養護，最重要的是對其加工工藝與方法進行細致解析，以下就從這方面展開具體討論。

概述

在普通車床加工深孔零部件中，對于單件、批量少的深孔工件加工，一般以接長標準麻花鉆頭為主，進行鉆削；而一旦長徑比大于10或者超出過多時，立刻就會出現技術上的難度，所以，對于鉆削后的深孔還需要加以細化，進行深加工，從而提高尺寸精度、減少表面粗糙度；這方面的工藝措施相對復雜，但解決方法依然具備科學性、可操作性，本文就從這個角度切入，以浮動鏜刀、刀具裝夾方法，對普通車床深孔進行加工技術的分析。

以現實中的鉆進油罐加工為例

以鉆機油罐缸加工為例，選用冷軋無縫鋼管（毛坯尺寸：?60*12*455mm3，加工任務：5件/月），進行加工，工件要求如下圖1所示。

圖1　鉆進油罐

注：此次加工因數量少，需要考慮到成本、夾具；從難度系數來看，相對較高，比如，在孔徑孔深為450mm，所以切削要求刀桿長而細，對剛性、強度要求也較高；此次加工屬于深孔加工，冷卻液進入、切削屑排出存在阻礙；最大的難點在于以普通車床進行深孔加工，需要先對深孔車刀、刀具，這樣就可以更好的控制波紋、喇叭口、車削直線主精度，防止發生影響。選擇這種方案，可以更好的簡化制造工藝、達到效率的提升、效果的完善，并節省成本、減少支出、完成深孔加工。

浮動鏜刀桿、夾具制造

以下的浮動鏜刀桿、夾具制造皆以本例中的需要為主展開具體說明。

a浮動鏜刀桿

選擇45鋼作為制造鏜刀桿的材料，以加工孔徑大小作為參考，充分考慮到排屑問題后，將刀桿直徑加大，以此提高其剛性需求，具體的工藝包括選材、調質、車平、鉆通孔、頂針裝夾、精車粗磨、銑床加工、電花火線切割、選擇刀片等。

b夾具制造

刀具屬于重要夾具，在鏜削工件中非常重要，本次研究中選擇球墨鑄鐵QT400-18制造，具體工藝也是先鑄毛坯、加工外圓、車平端面、內孔設置、調頭處理、粗車錐孔、車外螺紋、銑床加工等。（注：由于加工數據過多，此不贅述；具體加工數據在以下有具體說明，也可以根據加工件尺寸要求進行推算）

c導向套

導向套的加工與浮動鏜刀桿的制造所選材料一致，但尺寸存在差異；從作用方面來看，主要在于使刀具、工件之間構成相對關系，并確定位置；因為在現代數控機床應用中，采用的通常是笛卡爾氏幾何或坐標分析法，一般情況下，對零部件的加工表面會產生運動軌跡，進入切削狀態后，導線為主體，以工件、刀具間的運行過程達到形狀的塑造或切削，這樣更易保證加工過程的穩定性；另一方面，導向套、刀具體孔間會形成配合（?37.9H7/f6），也會與刀桿形成配合（? 20H7/f6），從而保證兩者之間構成聯動關系。具體如下圖2所示。

圖2　導向套圖

d彈性夾頭與鎖緊螺母

彈性夾頭、鎖緊螺母與刀具的制造材料相一致，彈性夾頭上銑床加工槽（4條：5*17mm）；作用體現在對裝卸下工件的保護，如下圖3a；鎖緊螺母具體尺寸如下圖3b所示。

圖3　彈性夾頭（a）與鎖緊螺母（b）

e深孔加工的冷卻與潤滑

如同概述所言，在深孔加工中，考慮到切削加工中的摩擦溫度，因此，要求增加冷卻液，又由于存在粗糙度，所以需要進行潤滑液進行處理；冷卻潤滑液具備兩種功難，它可以冷卻、潤滑、沖洗減振以及防銹；還可以更好的降低刀具、切屑、工件間的摩擦力，降低工件溫度。在深孔加工之中，它的作用與功能直接關系到加工件的質量問題，從它的特征來看，流動性強、黏度合宜，所以，易于達到以上所說的作用或效果；在加工中由于存在臟切削液的聚液箱，所以，能夠很快達到碎屑的沉淀，加工效果值得稱贊；在本次加工中，由于鉆進油罐孔深長，難度有所增大，因此，在加工過程中，利用刀桿中心也進行冷卻潤滑液的注入，這樣效果更佳，一般情況下，宜選擇25L/min的水泵流量，并以0.06MPa壓力作為動力；這樣可以將液體直接送達加工件的表面，且對刀桿不產生影響，或刀桿對其不發生影響，水壓的存在又順利的將切屑排出，所以說，通過冷卻與潤滑之后，浮動鏜刀的工作環境良好，有利的保證了加工精度，確保了加工件表面的粗糙度值得到了改善。

加工過程分析

在實際加工過程中，首先要求車平兩端面有1mm的總長留，孔兩端的倒角以2*30。為宜，對于粗車外圓的留余量以單邊0.5mm為宜，注意需要通過兩頂尖裝夾來完成；具體要求夾住一端，再以中心架對另一端進行固定或托住，然后以內孔刀粗車內孔完成留余量的單邊距設置；從工作原理來分析，一般存在對外輪廓、端面、內孔、切槽、切斷、車螺紋等加工，在此次車削加工中，對工件的裝夾方面，其裝夾方式因加工工件難度大、批量小、毛坯形式粗糙、幾何形狀單一，需要采取不同次數的裝夾或夾頂共用或多頂以及專用夾具等。主要是通過掉頭后，對粗車另一端余下孔長做處理，留內孔單邊余量為0.5mm；在此精車則對工件總長度進行著實時控制，此時要求的兩端口倒角依然為2*30。，然后就可以實現兩頂針裝夾精車缸體外圓，直到達到加工尺寸要求即可；當這一切準備工作就緒后，就可以通過四爪將外圓夾起，并托住精車內孔粗糙度（Ra3.2），此時的留余量以0.2mm為宜，注意對于工件的其它部分也可以以卡盤進行夾住后墊墊銅皮的方式完成對它的控制或加固；然后掉頭重復裝夾工藝；最后進行浮動鏜削，一是爪夾穩定校正刀具，二是校正刀桿、主軸同軸度，三是在刀具體中放入導向套，四是工件裝夾，也就是在彈性夾頭里放入工件，并套入刀具錐孔，然后以鎖緊螺母擰緊、托住，五是對準鏜刀桿、導向套孔，六是墊片、螺栓入刀、定位、裝鏜刀頭、進行鏜削，注意需要兩次操作才能完成切削；第一次、第二次的切削用量不同，速度不同，方向不同；前一次，從床頭到床尾，后一次反過來從床尾到床頭；切削用量在第一次為0.05mm，速度為每分鐘5m，頻率為每轉0.1mm，第二次切削用量不同（0.055mm），但速度相同；嚴格按照圖紙與工藝要求制作，當第一個工件完成后，查看、評估效果，若無問題繼續生產其它4個加工件，若存在問題，則需按照問題進行針對性處理，再行加工。

注意事項

應該增加加工中對于普通車床的維護與保養，需要從其構成的每一個部分去著手，從上面的分析可以看出，在車床的維護與保養中，需從班前的檢查、通電運行、保持潤滑度等開始，還應該在班后對諸如機械、液壓操作手柄、開關、電源氣源以及清掃機床等工作，進行檢查與完成；另一方面，需要對其進行周期性維護與保養；另外，即是從各個部位進行細致化的針對性維護與保養；由于普通車床的維修、維護、保養專業性較強，所以，在實際的維護與保養及使用中，應該選擇專業的操作人員與維修保養人員，防止因專業技能過低而造成對機器的損壞或者保養無效。

結束語

總之，在新的時代就應該堅持可持續發展的新型理念，真正貫徹與時俱進、因時制宜的方法；在普通車床深孔加工方面，應該認識到金屬切削屬于長期生產實踐的產物，實用性強、針對性強，而且由于深孔加工在實踐中較為普遍，加上不同材質、不同工藝與技術要求間的差異區別了非常突出，因此應該對這些方法的異同點進行一些具體分類、數據整理、以及刀具工作的相關因素，注重其內在的關聯性，從而提升加工技術水平與切削質量；在這方面可創新的空間較大，所以，應該加強在難度、精度、質量方面的反思，提高加工的創新能力。

參考：

［1］趙玉霞.利用掛輪改變齒厚法車削變齒厚蝸桿［J］.滁州職業技術學院學報，2013（2） .

［2］廖德崗，蔡悅華，車曉毅等.異型柱面數控車銑組合加工疊加成形技術研究［J］.湖南文理學院學報，2014 （2）.

［3］王瑜蕾，呼詠，張軍等.加大直徑及變齒厚的新構形齒輪精滾刀的研究［J］.工具技術，2014（8）.

［4］朱穎，何東敏.風扇增壓級整體鼓筒數控車加工技術研究［J］.中國新技術新產品，2013（3）.