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车床加工深孔方法

2018-10-09 00:001810


图1 工件 

1 简介

工件如图1所示，材料为尼龙1010。生产的主要难点在f16深度2550孔的加工。

2 工艺分析

深孔加工的难点在于刀具细长，刚度差，强度低，易引起刀具偏斜。钻削中冷却润滑液难以进入，散热困难，排屑不易，而且会经常堵塞。深孔的口部常产生直径变大、出现锥形等现象。影响加工质量。
尼龙虽有较高的抗拉强度和良好的冲击韧性，摩擦系数小，耐磨等优点。但却具有热变形温度低，导热率低，热膨胀大，收缩率大，易吸湿等缺点。
工件材料长而不直，最大弯曲超过20mm，不能采用机械校正的办法，这给深孔钻削带来很大的困难。
在无深孔加工专用设备，普通设备加工长度又不够的条件下，分析了工件的特点，针对深孔钻削的技术难点，确定了在普通车床上采用两端接刀的方法进行钻削。
 
图2 工装结构示意图

3 工装设计

工装结构示意图如图2所示。
准备一根f60×5×2500mm的钢管，进行校直。在钢管纵向铣3mm宽通槽，成为开口钢管套，用来对弯曲的尼龙棒料校直。
支承套的内孔与开口钢管套外圆尺寸一致，大端外圆大于机床主轴外圆，小端外圆与车床主轴内孔配作，小端外圆前面部分可以作成锥形，以方便安装。然后沿支承套轴向加工3mm宽通槽。
导向定位套的f60沉孔与开口钢管套外圆尺寸一致，用来在卡盘前端支承工件，并在其前面中心位置加工有f16孔，给加长钻头起导向作用。
f16加长钻头共设计了三种，其长度尺寸分别为500mm、900mm、1400mm根据钻孔深度进行选用。并在加长钻头的加长部分开有排屑槽，方便排屑和冷却液流入。

4 加工方法

先将开口钢管套撬开，把工件放入，使开口钢管将工件紧紧包住。然后将工件一端插入主轴孔内，另一端用三爪卡盘卡住。工件头部装上导向定位套，并用中心架支承。工件尾部装入支承套，利用支承套外圆与机床主轴内孔的配合，在车床主轴后端支承工件。
钻削深孔时首先用标准钻头在工件上预钻引导孔。然后从短到长分别用f16加长钻头进行钻孔，加工到深度约1350mm为止。最后调头用同样的装夹和加工方法钻削另一半深孔。
当切削一段深度后，如果出现排屑不畅，应及时移动尾座排屑。
通过这种加工方法，两端接刀的偏差小于0.5mm。偏差主要取决于钢管的直线度，以及支承套与主轴内孔的配合。
1.工件 2.开口钢管套 3.支承套 4.机床主轴箱
5.中心架 6.导向定位套 7.加长钻头 8.机床尾座
图3 加工示意图
加工示意图见图3。

5 注意事项

钻削时车床主轴转速不能过高，转速过高工件发热，会卡死钻头。如果转速过低，则加工效率低，使成本增大。
钻削时进刀量不能太大，否则切屑排不出，工件会产生崩裂。另外还要及时进行排屑，不然会影响加工精度，增大两端孔接刀的偏差。
在切削过程中，应使用冷却润滑液。若发现工件温度过高、切屑排不出或出屑堵塞及其它异常现象，应该停止钻削，检查原因。

6 结论

利用简单的工装夹具，经济实用的加工方法，在普通车床上钻削超长深孔，达到了预期的良好效果。
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