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- 关 键 词：
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钻孔
组合
机床
工艺
设计
- 资源描述：
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方案是钻孔组合机床设计，本方案对减速器箱盖连接孔的加工工艺进行了详细的分析，就其孔的加工提出了“一次装夹，多工位加工，达到产品图样的精度要求”的思路。根据这一思路设计了钻孔组合机床设计。
该组合机床由立柱、立柱底座、中间底座、液压滑台、动力箱、多轴箱等组成。对各部分的设计进行了详细的计算和论证。组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。
组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。
- 内容简介：
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第 12卷第 4期 2004年 8月 光学精密工程 12 4 Au g. 2 004 文章编号1004004)04孔枪钻组合机床设计中的几个关键性问题 王少岩，刘华军 (辽宁机电职业技术学院，辽宁丹东 118002) 摘要 :在深孔枪钻组合机床的设计制造过程中，有很多技术性问题需不断地探索和研究，根据作者对枪钻机床的设计和 研制，总结出在设计和制造过程中应注意的几个关键性问题，如果控制得好，就能够保证 深孔加工的质量 . 关健词 :枪钻组合机床 ;导向装里 ;切刘液 中图分类号 :献标识码 :A in a ma ch in ef or d g un d 18002， n a ec ep to of 问题的提出 深孔 枪 钻 组合机床 (以下简称枪钻机床 )是 40年代出现的一种特殊组合机床，早期主要用于 加工汽车、军事工业中一些零件的深孔 (长径比 L/D5的孔 )，现在也用于加工浅孔。枪钻机床 用来加工深孔时， 00以上，最 大甚至可达到 200，可一次加工出精度很高的深 孔，孔径精度可达到 糙度可达到 0 00。亦可一次 加工出精度很高的浅孔，取代传统的钻扩铰加工 工艺，解决了钻扩铰工艺不能解决的难题。用枪 钻组机床加工深孔，其 所有工艺过程都由 实现自动控制，在自动生产线上得到广泛应用。 鉴 于枪 钻 机床的上述工艺特点，它在结构设 计上与传统的钻幢类组合机床有很大区别，如刀 具、主轴箱结构、排屑方式，切削液及润滑方式等 均有不同的设计特点。下面主要就枪钻机床各主 要部件设计的关键性问题加以探讨。 收稿日期 :2004订日期 :2004第 4期 王少岩，等 :深孔枪钻组合机床设计中的几个关键性问题 2 几个关键性问题 钻刀具 枪钻 刀 具 一般由三部分组成 :刀柄、刀杆、刀 头，如图 1所示。 A 为心劣召 A 兜冷万 Q 刀柄刀杆 A 刀头 切削液 图 1 枪钻刀具的组成 1 of 杆 一 般 为铬相钢管，刀头为硬质合金，二者 焊接后在其外圆上制成 V”形 排屑槽，整个刀具是空心的，当枪钻刀具开始钻削 时，高压切削液从刀具后端打人，经其内孔至刀 头，切屑被切削液从排屑槽冲出。这里要解决一 个重要问题是 :当刀头离开导向套后，刀头可起自 导向作用，防止发生偏斜，保证孔的直线度。为避 免损伤已加工孔的表面质量，刀杆直径通常比刀 头直径小 左右。因此，枪钻刀具的结构与 排屑方式等极具特殊性。 床主轴箱结构 枪 钻机 床 的主轴箱结构，一般采用精铿头的 结构。由于枪钻加工时刀具的进给量比较小，可 达到。 mm/r，因此枪钻主轴对其轴向窜动要 求非常严格，应控制在 m 轴向窜 动量过大，会导致进给量不均匀，从而影响加工精 度和损坏刀具。 枪钻 主 轴 的转速一般较高，因此主轴系统设 计应保证噪声小，传动平衡。为了达到这一目的， 一般采用楔形皮带传动，主轴等关键零件需要在 加工完毕后做动平衡检验。所以 ，在加工主轴时， 所有外圆均需磨削，以利于实现其动平衡，对主轴 的径向跳动一般不做特殊要求。 枪 钻 机 床切削加工时，由于切削力和进给量 都较小，对主轴刚性要求低于其他机床。主轴轴 承一般采用高精度向心推力球轴承，轴承内圈与 主轴的配磨间隙一般为 0. 005 承外 圈与箱体内孔的配研间隙一般为 0. 005 右。 向装置 这 是枪 钻 机床本身特需的一种导向装置，它 可实现枪钻刀具的准确切人与导向，切屑和切削 液的混合物在导向装置中被引流到排屑系统中 去，并由导向装置对切削区域飞溅的切削液进行 封闭处理和控制。 导套 的材 料、加工精度和与刀头的配合间隙 是影响加工质量的主要因素，它与刀头的配合间 隙一般在 0. 005 0. 012 间隙超过 m 有导套一般都用硬 质合金制作。 给滑台 由于 枪 钻 加工时进给量很小，因此要求滑台 运行平稳且不允许爬行，这与主轴不允许轴向窜 动是同一道理。设计时必须选择 1 精度机械滑台 (4该滑台带有调速 装置 (可根据实际情况调整枪钻进给量 )，采用滚 珠丝 杠传动，三导向，精度保持性好，导向约束稳 定性及动态性能也很好。另外，在选用机械滑台 时还要注意必须使宽度规格尺寸小，但行程要长。 枪钻机床不能采用液压滑台。 削液处理及供给系统 钻 加 工 时对切削液的要求非常高，切削液 必须有合适的压力，足够的流量和很高的过滤精 度，才能保证枪钻加工冷却和冲屑的顺利实现。 尤其是枪钻切削液的过滤精度，对刀具的耐用度、 内孔的表面粗糙度、尺寸精度、液压泵和阀的磨损 有很大影响。实践表明，当切削液过滤精度为 20 具刃磨一次可钻孔 14个 ;在其他情 况 不变的情况下，过滤精度为 10 具刃磨 一次可钻 54个孔，并且过滤精度对孔表面粗糙度 的影响更为明显。签于如此，枪钻机床过滤系统 必须采用多级过滤，将切削液与切屑 (多为细屑 ) 的混合物严格分离，提高枪钻使用寿命和加工质 量。枪钻的排屑装置多为自动磁性排屑装置。枪 钻切削液的处理与供给系统的循环，如图 2所示。 图 2中 的 双点划线内为枪钻切削液处理与排 屑系统，其中精过滤需有堵塞发迅装置报警，由 温控制柜使切削液的温度控制 在 550个系统需有足够的容量。 光学精密工程 第 12卷 净外臀科 11! 切削液和少量切屑 (脏切削液 ) 间 z h 粗 过滤目半精过滤 精过游 精过滤 差，产生的油雾防火性差，环保性差等，已难以适 应现代生产的要求。而水基半合成切削液，是新 一代理想的机加润滑冷却介质，兼有水性和油性 的双重性能，具有极压、润滑、冷却、防锈和清洗能 力，环保性好，有取代油基切削液趋势。 油温控制柜 统 系二阳必旧滋 屑一 月 _ _ _ _ _ 导向装置 万真 枪钻机床主轴后端 3 结束语 图 2 2 削液处理与供给系统 钻切削液 枪钻 切 削 液必须是专门配制的，它分为油基 和水基切削液 削液质量是枪钻加工中重要 的控制环节。油基切削液以往用的比较多，但油 基切液目前暴露的缺点较多，如冷却性差、清洗性 综上 所 述 ，由于枪钻机床结构设计存在的诸 多关键性因素，因此它对设计、制造的要求也很 高。近 10年来我国枪钻机床制造技术取得了长 足的进步，同时也要求我们从事这一行业的技术 工作者要不断地探索和研究，使枪钻机床的设计 与制造技术 能更上一层楼。 参考文献 : 1 仁 2 3 唐善洲 J003,1
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