大型軋輥深孔加工中心設(shè)計


伯特利數(shù)控 加工中心  鉆攻中心  

 前言:

 

 隨著橡塑機(jī)械行業(yè)對大型化設(shè)備的追求,零部件尺寸也逐漸加大,我公司在開發(fā)大型壓延機(jī)的過程中,設(shè)計的軋輥直徑達(dá)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(zhàn)。原有深孔設(shè)備由于規(guī)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(chǎn)任務(wù),設(shè)計一臺大型軋輥深孔加工專用加工中心成為當(dāng)務(wù)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(qiáng)度低,切削時易產(chǎn)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(kuò)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(qū),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(jīng)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(jìn)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(jìn)行和達(dá)到要求的加工質(zhì)量,應(yīng)增加刀具內(nèi)(或外排屑裝置、刀具引導(dǎo)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(nèi)排屑兩類。外排屑的有槍鉆、深孔扁鉆和深孔麻花鉆等;內(nèi)排屑因所用的加工系統(tǒng)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(jìn)行深孔鉆孔工序過程中專門使用的加工中心設(shè)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(jié)省工藝裝備,縮短生產(chǎn)工藝周期,保證制品加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。

 

2設(shè)計要求

 

我公司(1)900 S型四輥壓延機(jī)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(nèi)排屑的BTA深孔鉆,也需要槍鉆和麻花鉆加工。因此,機(jī)床應(yīng)同時具有以上功能,同時通過更換刃具、調(diào)整參數(shù)后也可以加工部分其他回轉(zhuǎn)類和平板類零件上的深孔(長徑比在1:50以內(nèi))。另外,原有設(shè)備只能滿足<5660以下軋銀加工。本次設(shè)計需要調(diào)整結(jié)構(gòu),實現(xiàn)<51 000直徑孔的加工,同時通過重新設(shè)計主軸箱,電氣系統(tǒng)改為PLC控制,實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速無級調(diào)速,以提局效率,滿足不同材質(zhì)工件的加工需求。

3主要技術(shù)參數(shù)

 

 

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(zhuǎn)速范圍

 

100-630 r/min

 

鉆斜孔主軸轉(zhuǎn)速范圍

 

50?320 /min

 

鉆直孔進(jìn)給范圍

 

10.2-467 mm/min

 

快速行程速度

 

5.6 m/min

 

鉆斜孔進(jìn)給范圍

 

10?600 mm/min

 

快速行程速度

 

6.5 m/min

 

主電機(jī)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(jié)構(gòu)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,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(cè)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(jìn)給裝置采用HJ50B型機(jī)械滑臺結(jié)構(gòu),臺面長度700 mm,寬度630 mm,導(dǎo)軌采用山形導(dǎo)軌和平導(dǎo)軌組成,導(dǎo)軌面經(jīng)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(huán)是靠安裝在滑座后端的裝置驅(qū)動的,滑臺的工作進(jìn)給是由工作進(jìn)給電動機(jī)經(jīng)蝸輪、蝸桿和行星機(jī)構(gòu)等傳遞給絲杠來實現(xiàn)的,滑臺的快進(jìn)、快退是由快速電動機(jī)經(jīng)齒輪直接驅(qū)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(zhuǎn)接頭。通過變頻電機(jī)調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速,調(diào)速范圍為150-600 r/min。主軸距動力床身平導(dǎo)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(dǎo)向受油裝置靠近輥的端面,開啟進(jìn)給裝置,冷卻液從鉆桿與工件之間進(jìn)入,從鉆桿中間的孔進(jìn)入主軸,同時帶走鐵屑,一起回到冷卻循環(huán)裝置,經(jīng)過濾后重新進(jìn)入系統(tǒng)。使用槍鉆時,首先將主軸后端連接旋轉(zhuǎn)接頭,冷卻管路,冷卻液通過主軸后端進(jìn)入主軸后再進(jìn)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(dǎo)向受油裝置,同時帶走鐵屑,_起回到冷卻循環(huán)裝置,經(jīng)過濾后重新進(jìn)入系統(tǒng),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(jié)束語:

 該專用加工中心已投入使用一年多,各項指標(biāo)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(shù)控是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括:CNC加工中心鉆攻中心、龍門加工中心雕銑機(jī)、石墨機(jī)、五軸加工中心立式加工中心、臥式加工中心等。我們機(jī)床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省東莞市,目前其生產(chǎn)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(wù)!

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