推镗改造成拉镗机床

摘要：为加工细长管，把推镗机床改造成拉镗机床，成功地解决了镗刀的冷却及润滑、断屑及排屑、镗杆的刚度以及加工精度等问题。

石油化工厂使用的耐高温裂解管的毛坯是离心铸造成的，材质为Cr25Ni35Nb，长度大于4m，外径为56mm。要求管子外表面不加工而内表面必须加工，加工后内径为Ø43±0.1mm，表面粗糙度R_a3.2µm。对于内径大于50mm的管子，通常是推镗加工。该方法的优点是：结构简单，上料和加工方便。但当管子内径小于50mm时，镗杆细长，若采用推镗方式，因镗杆太细刚性不足会产生振动、排屑困难、容易打刀、刀具寿命短、加工精度难于保证、管子壁厚不均甚至穿透管壁。因此，加工细长管时，应将推镗加工改成拉镗加工。

将原推镗机床改造成拉镗机床，主轴转速采用变频器进行无级调速，机床导轨和精度都满足镗削加工要求。图1为改造后的拉镗机床示意图。推镗改拉镗的具体过程如下：

1.冷却胶管 2.箱体 3.引导套 4.工件 5.中心架 6.镗杆支承 7.支架
图1 拉镗机床示意图

镗刀的冷却和润滑镗刀的冷却和润滑是刀具使用寿命的保证。在此结构中，我们把原机床中的高压冷却系统通过刀杆上的斜孔，对刀具刃部进行冷却和润滑，同时还利用高压液体冲掉刀具头部的铁屑，这是拉镗的关键技术之一。拉镗中的扩孔刀和浮动铰刀是保证加工质量的重要组成部分，扩孔刀把毛坯加工到基本尺寸，并留有一定的铰量，由浮动铰刀进行尺寸修正，并减小表面粗糙度值，达到图纸要求。图2为拉镗结构工作图。
排屑对于细长管镗削，排屑既困难又重要。如果切屑不能顺利地排出，就会大大降低刀具寿命，使加工表面质量恶化，阻塞排屑通道，造成无法加工。由于管子内径小，排屑空间非常有限，因此，我们将镗杆设计成带螺旋槽的结构形式(图2)。这样，既保证了镗杆的刚度，又保证了具有足够大的排屑通道。实际加工中，在螺旋槽的螺旋推动和高压油的冲刷双重作用下，铁屑顺利地被排出。螺旋槽的旋向与管子的旋转方向相反。

1.引导套 2.螺母 3.压盖 4.浮动支承 5.刀杆 6.浮动铰刀 7.扩孔刀 8.压紧螺母 9.工件 10.拉镗杆
图2 拉镗结构工作图
镗刀断屑 Cr25Ni35Nb材料的粘性大，采用普通刀具镗削，会因排屑空间小，铁屑过长不能排出。因此，必须采用带断屑槽的镗刀(图2)。
镗杆的引导套和浮动支承为了保证镗刀顺利地引入管内，在进刀的前端必须加一引导套，引导套的内径与加工所要求的直径一致。为了增大镗杆的刚度，保证加工精度，在镗杆的刀头后端加了一个浮动支承，浮动支承的材质为软质胶木，加工后的工件精度就靠浮动支承的精度来保证。当软质胶木因磨损超差时，就必须更换。

将推镗改成拉镗后实际加工效果很好，加工出的细长管孔径误差不大于±0.1mm，表面粗糙度R_a3.2µm，达到所规定的技术要求。

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