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軸類零件深孔鉆削工藝的改進

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軸類零件深孔鉆削工藝的改進

發布日期:2015-05-13 00:00 來源:http://www.guelphholdings.com 點擊:


本文著重介紹軸類零件深孔鉆削。在鉆削過程中,合理利用膠木支承套,增加鉆桿剛性,并在刀具前端增加前導向,提高內孔與外圓同軸度、表面粗糙度質量,提升加工質量,對加工高速回轉空心軸類零件內孔具有重大意義。

  長期以來,深孔加工一直是機械加工的難點。在我公司,空心鏜軸是數控鏜床的關鍵零件,其內孔與外圓同軸度、直線度、表面粗糙度質量等公差要求都比較高,尺寸公差也較為嚴格。多年來,空心鏜軸的深孔加工一直制約著成套生產。

  下面以我公司落地式數控鏜床(HFBC1636)的鏜軸為例。該鏜軸材料為38CrMoAlA,調質265~285HBW。此零件的最小孔長徑比約為92∶1,采用常規深孔鉆削方法,很難保證圖樣要求。為此,我們對深孔鉆削工藝進行了以下改進,具體如圖1所示。



  根據我公司現有設備,鉆孔時我們選用TK2125A深孔鉆機床,刀具采用深孔加工用噴吸鉆頭,以推鏜方式進行加工。

  鉆孔時工藝路線為:車引孔→鉆φ38mm通孔→車外圓(消除孔與外圓不同軸)→消應力→校直→外磨→擴、鏜孔至,深度至3566mm→擴、鏜孔至φ74+0.,深度至圖樣尺寸→后續工序。

  以前,在鉆孔時,工件一端由機床自定心卡盤夾持,另一端靠壓盤頂緊,中間有中心架輔助支承。

  鉆孔時,工件正向旋轉,鉆桿反方向旋轉并進行軸向進給。開始鉆削時,靠一段引導孔導向,鉆頭上有約25~40mm長的支承條支承,工件右端有支承套支承鉆桿。切削液由右端進入工件內孔,將切屑經鉆頭前端排屑口進入鉆桿內孔排出。

  由于鉆孔時采用推鏜方式加工,鉆頭和鉆桿受到軸向壓力,但只有鉆頭處和鉆桿末端有支承,鉆桿中部沒有支承,導致鉆削過程中,鉆桿剛性不足,容易產生彎曲,遇到硬點容易產生偏擺、振動,導致加工的內孔與外圓同軸度、直線度及圓度都很差,內孔表面粗糙度也較差,容易造成廢品。具體如圖2所示。




圖2

  為了提高空心鏜軸內孔加工質量,我們對鉆削工藝方法做了以下改進:

  (1)鉆孔時,在鉆桿上安裝支承套,約300mm一個,對鉆桿進行有效支承。但是,深孔鉆削時必須有足夠的切削液進入工件內孔,對刀具進行冷卻,并將切屑經鉆桿內孔帶走(見圖3)。為此,我們將支承套外圓設計成矩形花鍵形狀,采用膠木制作,既能有效支承鉆桿,增加鉆桿剛性,降低鉆桿與支承套之間的磨損,又能滿足切削液順利進入工件內孔,對刀具進行冷卻,將切屑帶走。

  (2)按照沉孔鉆的原理,在擴孔鉆頭前增加導向部分,提高內孔外圓同軸度。

  (3)為了提高膠木支承套的使用壽命,我們將支承套提前浸泡在切削液中,降低膠木套的磨損。雙主軸加工中心

  具體如圖3所示。





圖3

  經過以上改進后,我們在大型落地式鏜床加工空心鏜軸深孔時,無論是形位公差,還是尺寸、表面粗糙度都能完全滿足圖樣要求。


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