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大型深孔鉆鏜床在深孔加工過程中經常遇到的問題

發表日期:2021-12-26   信息來源:www.zincxx.com

鏜床加工中,大型深孔鉆鏜床對大型回轉類零件進行深孔加工時常遇到的問題,要從工件系統和鉆削系統兩大方面進行分析。


一、從工件系統進行分析


  基于深孔加工特點,回轉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,一個中心架支撐工件的另一端。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,不承載工件重量。

  對于重量大、長度較長的工件,都客觀存在由于自身重量而產生的撓度變形。無論采取哪種裝卡方式,都避免不了撓度變形,所以實際操作時,盡管操作者水平很高,也不可能將工件的回轉軸線調成一條直線,這樣就會時常發生工件在旋轉過程中花盤卡爪有響聲、中心架滾輪損壞等現象。




  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,工件因自重產生撓度變形,導致卡爪表面在軸向方向受力不均。在靜止狀態下,最上方的卡爪和最下方的卡爪在軸向方向受力大小相反。當花盤通過卡爪帶動工件旋轉時,卡爪受到交變載荷的作用,工件越重,長度越長,工件撓度變形就越大,卡爪受到的交變載荷也就越大,越易產生花盤卡爪有響聲的現象。

  在實際解決時經常采用卡爪和工件之間墊銅皮的辦法。當卡爪受到較大的交變載荷時,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,有很好的效果。此辦法已在重型臥式車床上廣泛應用。

  分析中心架滾輪損壞的主要原因:實際操作時,操作者盡力將中心架滾輪回轉軸線與工件回轉軸線調成平行,希望中心架滾輪與工件之間的接觸線與工件的回轉軸線平行。但是由于工件因自重產生撓度變形,導致中心架滾輪在軸向方向受力不均、偏載。工件越重,長度越長,工件撓度變形就越大,中心架滾輪表面在軸向方向的偏載就越嚴重。當局部載荷大于中心架滾輪材料的許用應力時,中心架滾輪被壓變形,嚴重時端面法蘭盤螺釘崩出,內部軸承損壞,無法繼續使用。



為此研制的特殊曲面滾輪軸承,軸承作為滾輪直接支撐工件。由于軸承的材料為軸承鋼并經過熱處理,整體有很高的硬度,不易被壓變形,軸承表面在軸向方向為直徑很大的曲面,這樣使接觸線盡量增大,緩當解局部偏載,在實際應用中取得良好效果。工件的加工精度要求很高時,應采用兩個中心架支撐工件重量,與工件接觸為支撐瓦的結構形式。

二、從鉆削系統進行分析


  常見的問題如受油器封不住油、排屑不暢等。

  分析受油器封不住油的主要原因:當采用內排屑深孔加工方式時,需要受油器機構的旋轉套端面頂緊工件端面并隨工件一同旋轉,端面密封出現問題時,便會漏油,甚至高壓油突然從受油器的旋轉套端面處噴濺出來,無法 正常鉆削。造成這種現象的原因有三點:

  (1)受油器的頂緊力小。當頂緊力小于高壓油產生的推力時,高壓油將受油器推開,高壓油剎那間噴濺而出;

  (2)工件端面偏斜。工件端面與受油器機構旋轉套端面的密封通常采用較硬橡膠材質的零件進行密封,工件端面偏斜會使密封零件在軸向方向受力不均,軸向方向受力小的局部密封效果差,易出現滲油現象,嚴重時油像水流樣從工件端面淌出;

  (3)堵屑。由于切削參數調整不當,鉆削時斷屑效果差,出現長屑,不能從鉆桿內孔及時排出,造成系統壓力越來越高,當系統壓力超過受油器的頂緊力時,高壓油將受油器推開,高壓油剎那間噴濺而出。






 解決措施有:

  1)受油器的頂緊力小。應調整機床液壓系統,增大頂緊力,沒有液壓系統的機床,應采用力矩扳手,按計算數值增大頂緊力;

  (2)工件端面偏斜。內排屑深孔加工前,應將工件端面車平;

  (3)堵屑。調整切削參數,將切屑斷屑成易排屑的形態,如果工件材質特殊,還需更換刀片材質才能達到斷屑目的,甚至有時將整體的刀體結構更換,才能正常切削。

  分析排屑不暢的主要原因:當采用內排屑深孔加工方式時,切屑需經過鉆桿內孔及鉆桿箱主軸中心孔,才能排到鐵屑收集器。排屑不暢主要發生在鉆桿內孔、鉆桿箱主軸中心孔、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、出現長切屑時排屑不暢。解決措施包括:

  1)選用合理的切削參數、合理的刀片材質,反復調整達到斷屑目的;

  (2)由于鏜床鉆桿內孔結構受限,那么機床應進行結構改進,將鉆桿箱主軸中心孔盡量加大,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,達到利于排屑的目的。






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