車床內(nèi)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

■太原機(jī)車車輛配件廠　（山西 030003） 田建忠

車床內(nèi)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

■太原機(jī)車車輛配件廠（山西 030003） 田建忠

摘要：為解決深孔加工時刀具磨損過快、排屑不暢及影響加工表面質(zhì)量的問題，將臥式車床改造為鏜床使用，并在車床主軸內(nèi)設(shè)置內(nèi)冷卻系統(tǒng)，從而達(dá)到減少刀具磨損、提高刀具壽命和加工表面質(zhì)量的目的。

在臥式車床上加工孔類零件時，由于機(jī)床自帶的冷卻系統(tǒng)無法對工件內(nèi)孔深處特別是刀具刀頭部分進(jìn)行充分冷卻，從而加劇了刀具的磨損，同時也不利于工件深孔處的排屑，導(dǎo)致工件加工表面的質(zhì)量下降。為解決此技術(shù)問題，我們設(shè)計了專用的車床內(nèi)冷卻系統(tǒng)。

1. 內(nèi)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

車床內(nèi)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。心軸12通過莫氏錐度與機(jī)床主軸內(nèi)孔相聯(lián)接，圓螺母11的設(shè)置是便于心軸拆卸。刀具14尾部設(shè)計成削平柄結(jié)構(gòu)，裝入心軸前端內(nèi)孔后，由兩個平端緊釘螺釘13壓緊。在機(jī)床主軸尾部錐孔處裝入堵頭5，堵頭兩端安裝有兩盤向心球軸承，以起到支撐出水管的作用，同時使出水管8連同心軸12等零件一同自由旋轉(zhuǎn)。鎖緊螺母4的設(shè)置同樣是為了便于拆卸堵頭5。圓螺母3的設(shè)置是為了鎖緊出水管與旋轉(zhuǎn)接頭的聯(lián)接。

在出水管的尾部裝入了旋轉(zhuǎn)接頭，旋轉(zhuǎn)接頭的水平端接入出水管，垂直端接進(jìn)水管，并與機(jī)床的冷卻水泵相聯(lián)接。旋轉(zhuǎn)接頭具有良好的密封性，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)3 000r/min，完全可以滿足現(xiàn)場零件加工時的要求。旋轉(zhuǎn)接頭的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

為了防止泄露，內(nèi)冷卻系統(tǒng)在安裝時，出水管與心軸尾部及旋轉(zhuǎn)接頭聯(lián)接時，需加裝密封墊擰緊，其余接頭部位均需加裝密封膠帶。考慮到機(jī)床工作時設(shè)備產(chǎn)生的振動、噪聲等不利因素，進(jìn)水管與水泵聯(lián)接之間的管路部分應(yīng)加裝固定管卡。

2. 內(nèi)冷卻系統(tǒng)的使用

實際工作時，拆除車床刀臺及中溜板等，將工件安放在車床拖板上，刀具安裝在車床主軸內(nèi)，主軸帶動刀具旋轉(zhuǎn)，工件隨大溜板一起做縱向進(jìn)給運(yùn)動，進(jìn)行切削加工，將車床改為鏜床使用。加工過程中，切削液由水泵泵入進(jìn)水管，通過旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入出水管。

圖1　內(nèi)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖2　旋轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)

由于刀具在結(jié)構(gòu)上設(shè)計有通過切削液的內(nèi)孔及流經(jīng)刀頭部分的兩個斜孔，所以切削液可直接噴射在可轉(zhuǎn)位機(jī)夾刀片的切削位置進(jìn)行充分冷卻，同時可及時沖走加工部位產(chǎn)生的切屑，提高工件表面的加工質(zhì)量。在使用后，切削液經(jīng)機(jī)床下部接水盤過濾后流入儲水箱進(jìn)行循環(huán)使用。使用

過程中，切削液會四處飛濺，可以增設(shè)防護(hù)罩，以便使切削液盡可能流入接水盤。為了調(diào)整切削液的流量大小，可在進(jìn)水管與水泵間接入一個不銹鋼球閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，使切削液的流量大小得到合理、有效的控制。

3. 結(jié)語

臥式車床內(nèi)冷卻系統(tǒng)經(jīng)實際使用，通過對刀具的刀頭和加工部位進(jìn)行充分冷卻，進(jìn)一步減少了刀具的磨損，為提高刀具的使用壽命和節(jié)能降耗帶來了好處，同時也便于排屑，提高了加工表面的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張益芳，諸全興，侯慧人，等.金屬切削手冊[M]. 4版. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2011.

[2] 王先逵. 機(jī)械加工工藝手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

收稿日期：（20150628）