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大型軋輥深孔加工中心設計

伯特利數控 加工中心 鉆攻中心

前言：

隨著橡塑機械行業對大型化設備的追求，零部件尺寸也逐漸加大，我公司在開發大型壓延機的過程中，設計的軋輥直徑達到®900 mm,棍筒周邊冷卻用直徑030 mmx深3 000 mm,對深孔加工提出了新的挑戰。原有深孔設備由于規格和精度問題已不能滿足此類軋輥的深孔加工需求。為了保證生產任務，設計一臺大型軋輥深孔加工專用加工中心成為當務之急。

1 深孔加工概述1.1概念

深孔加工就是對孔的長度與孔的直徑比/,AD> m的孔的加工。如油缸孔、軸的軸向油孔、火箭彈身和各種火炮的炮管等等。

1.2 工藝特點

(1) 深孔鉆桿受孔徑的限制，直徑小、長度大，造成剛性差、強度低，切削時易產生振動、波紋、錐度，而影響深孔的直線度和表面粗糙度。

(2) 在鉆孔和擴孔時，冷卻潤滑液在沒有采用特殊裝置的情況下，難于輸入到切削區，使刀具耐用度降低，而且排屑也困難。

(3) 在深孔的加工過程中，不能直接觀察刀具切削情況，只能憑工作經驗聽切削時的聲音、看切屑、手摸振動與工件溫度、觀儀表（油壓表和電表），來判斷切削過程是否正常。

(4) 切屑排除困難，必須采用可靠的手段進行斷肩及控制切屑的長短與形狀，以利于順利排除，防止切肩堵塞。

(5) 為了保證深孔在加工過程中順利進行和達到要求的加工質量，應增加刀具內（或外）排屑裝置、刀具引導和支承裝置和髙壓冷卻潤滑裝置。

(6) 刀具散熱條件差，切削溫度升高，使刀具的耐用度降低。

1.3原理和類型

深孔鉆按排屑方式分為外排屑和內排屑兩類。外排屑的有槍鉆、深孔扁鉆和深孔麻花鉆等；內排屑因所用的加工系統不同，分BTA深孔鉆、嘖吸鉆和DF深孔鉆3種。

1.4深孔鉆加工中心

深孔鉆加工中心是指在進行深孔鉆孔工序過程中專門使用的加工中心設備。深孔鉆加工中心加工適用范圍廣，具有高剛性、高精度、高速度、高效率、高可靠性、大扭矩等特點。使用深孔鉆加工中心可以節省工藝裝備，縮短生產工藝周期，保證制品加工質量，提高生產效率。

我公司（1)900 S型四輥壓延機軋輥上的27-®30周邊水孔，如圖1所示，包括直孔、斜孔、小交叉孔、螺紋孔以及端面卸軸承油孔的深孔，既需要內排屑的BTA深孔鉆，也需要槍鉆和麻花鉆加工。因此，機床應同時具有以上功能，同時通過更換刃具、調整參數后也可以加工部分其他回轉類和平板類零件上的深孔（長徑比在1:50以內）。另外，原有設備只能滿足<5660以下軋銀加工。本次設計需要調整結構，實現<51 000直徑孔的加工，同時通過重新設計主軸箱，電氣系統改為PLC控制，實現主軸轉速無級調速，以提局效率，滿足不同材質工件的加工需求。

3主要技術參數

最大鉆直孔直徑	35 mm
最大鉆直孔深度	2 000 mm
最大鉆斜孔直徑	30 mm
最大鉆斜孔誅度	800 mm
托輥托最大直徑	1 000 mm
托銀托最小直徑	450 mm
鉆直孔主軸轉速范圍	100-630 r/min
鉆斜孔主軸轉速范圍	50?320 /min
鉆直孔進給范圍	10.2-467 mm/min
快速行程速度	5.6 m/min
鉆斜孔進給范圍	10?600 mm/min
快速行程速度	6.5 m/min
主電機功率	7.5 kW
栗最局壓力	6 MPa
泵流量	150 L/min

4主要零部件結構說明4.1工作臺

本加工中心工作臺分為兩部分：工件工作臺和動力工作臺。其中工件工作臺長6 000 mm、寬5 000 mm、高400 mm,安裝有鉆斜孔裝置、頂座、托輥、受油裝置；動力工作臺長5 000 mm、寬3 000 mm,高400 mm,安裝有鉆直孔裝置。工作臺部分共由三塊5 m><3 m 的落地工作臺組成，其中動力工作臺在寬度方向上可將鉆斜孔裝置放置在側邊和中間兩個位置，以滿足不同零件的加工要求。

4.2鉆直孔裝置

鉆直孔進給裝置采用HJ50B型機械滑臺結構，臺面長度700 mm,寬度630 mm,導軌采用山形導軌和平導軌組成，導軌面經高頻淬火處理，長度₃〇〇〇 _mm，保證滑臺有效行程2 000 mm。滑臺的自動工作循環是靠安裝在滑座后端的裝置驅動的，滑臺的工作進給是由工作進給電動機經蝸輪、蝸桿和行星機構等傳遞給絲杠來實現的，滑臺的快進、快退是由快速電動機經齒輪直接驅動。手動滑臺上安裝鉆削主軸箱，主軸箱端為7:24錐柄形式，端面把緊型，中間加密封里，前端連接鉆桿，后端為螺紋連接形式，用于外排屑時連接旋轉接頭。通過變頻電機調整主軸轉速，調速范圍為150-600 r/min。主軸距動力床身平導軌中心高600 mm。鉆孔時首先在端面引孔，然后更換深孔鉆頭，將導向受油裝置靠近輥的端面，開啟進給裝置，冷卻液從鉆桿與工件之間進入，從鉆桿中間的孔進入主軸，同時帶走鐵屑，一起回到冷卻循環裝置，經過濾后重新進入系統。使用槍鉆時，首先將主軸后端連接旋轉接頭，冷卻管路，冷卻液通過主軸后端進入主軸后再進入槍鉆鉆桿直到鉆頭頭部，從鉆桿上的扇形口與工件之間回到導向受油裝置，同時帶走鐵屑，_起回到冷卻循環裝置，經過濾后重新進入系統，通過工件一端的手動分度裝置可以更換孔的位置，鉆直孔動力裝置如圖2。

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結束語：

該專用加工中心已投入使用一年多，各項指標性能正常，故障率低，有效解決了大型軋輥的深孔加工難題，受到一致好評，后期將考慮為加工中心升級配置自動分度和自動夾緊裝置。

伯特利數控是一家集銷售、應用及服務于一體的公司。產品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產工廠設在廣東省東莞市，目前其生產的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務！

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