深孔鏜床一體化刀具對缸筒加工效率的影響

馬偉偉 暴鵬飛 于杰

摘 要：高效率鏜床加工技術可以顯著提高工廠零件加工效率，保證施工質量。企業引入刀具與滾珠一體配合設計方案，并應用輔助液壓系統管控鏜刀伸縮設計的一體化刀具，可以顯著提高缸筒加工整體效率，具有普及價值。基于此，本文介紹了深孔鏜床缸筒加工原理，并從刀具結構以及應用效率兩個方面介紹深孔鏜床一體化刀具的應用方式，以期能為工廠缸筒加工工作提供參考與幫助。

關鍵詞：鏜床;一體化;刀具;缸筒

引言

鏜削加工是機械加工期間較為常用的一種方法，其加工流程是將工件固定在鏜床工作臺或是附近裝置之中，通過刀具主軸旋轉，并移動工作臺形成進給運動，以完成零件鏜削加工。隨著施工技術的不斷升級與發展，我國技術人員研發了深孔鏜床一體化刀具技術，該技術的應用不僅提高了施工效率，并保證了施工整體質量，具有推廣價值。故而如何應用深孔鏜床一體化刀具也而成為許多工廠關注的重點。

一、深孔鏜床缸筒加工原理

深孔鏜床缸筒交工原理如下，深孔鏜床的構成以鏜桿、授油器以及鏜頭構成，零件的固定以及定位通過錐盤實現，錐盤安裝于授油器與主軸前端位置，錐盤內孔夾角為60°，零件外側圓兩端倒60°夾角。加工過程中，加工人員利用一套液壓設備通過授油器使得錐盤將工件固定，固定的壓力可以調整。加工過程中，大流量切削液自鏜頭后方向主軸方向沖出，清潔切屑。

加工過程中，加工人員將授油器內裝入導向套，精鏜投的合金支撐塊應保證和精鏜頭右側的臺階孔以及精鏜頭外圓保持同心。加工過程中，加工人員調整刀尖位置，使其和合金支撐塊間隔一定距離，精鏜頭的尼龍頭條應保持與精鏜頭同軸。精鏜頭縮入導向套之中，鏜桿則向前方推鏜。合金支撐塊尚未進入工件內控之前，導向套和精鏜頭尼龍支撐條負責定位，而支撐塊進入工件內控，則由支撐塊與尼龍條負責定位，此時便產生重復定位。因此，需要尼龍支撐條與合金塊支撐直徑保持相同，此時切削穩定性理想。鏜至內孔身處因為切削所形成的朱切削力使得底部的合金塊和工件內孔貼緊，徑向的切削力使得背面合金塊和工件內控貼合，此時精鏜頭處于完全定位的狀態，切削穩定，所形成的切屑均通過切屑液排出。

二、深孔鏜床一體化刀具與缸筒加工效率

（一）深孔鏜床一體化刀具的設計

深孔鏜床一體化刀具的特征在于可以一次性裝夾9把刀具，按照先刮后削的流程，一次性完成鏜削作業，鏜頭體和主軸結合面能夠顯著加強整體剛性，鏜頭后端經由液壓控制刀具的伸展，使得刀具實現精準讓刀，鏜孔直徑的調整是利用鏜頭前段的調節螺栓完成，所有鏜刀前段的導向塊可以為進刀提供導向。且加工過程中，將利用大量切屑液體沖洗錐孔，以免鐵屑堵塞，進而影響施工的精確度。

深孔鏜床一體化刀具主要部件的核心功能在于螺紋聯軸器可實現鏜桿與鏜頭的螺紋連接，確保鏜桿與鏜頭液壓通孔位置的精確性。彈簧收縮套桿在鏜削加工完成后，使得刀具收縮，完成自動化讓刀，在退刀結束后，為了避免刀具損壞工件加工面，設立液壓裝置經過收縮刀具能夠有效讓刀;刮削刀具可以進行針對切削螺紋的依序刮削;滾珠可對切削面進行輥壓;加工人員調整內六方螺栓，可以利用內部錐面調整切削刀具。鏜床一體化刀具鏜削缸筒的過程，基本按照削—刮—滾的流程進行加工。鏜桿進行進給過程中，鏜頭因鏜桿的作用在進給電機的引導下沿著導軌方向進行直線運動，三角切削刀具需要進行厚度值較高的吃刀量，完成首次切削，呈扁平圓弧狀的刮削刀具分別對鋸齒形的牙頂開展適當的刮削，滾珠受到鏜桿公轉的作用，同時在本身旋轉受阻的情況下，完成針對缸壁內部表面的滾光，成型速度更為理想。

（二）鏜削加工效率對比情況

傳統加工深孔缸筒過程中，應用TKA2140400*3000mm開展鏜削，因為刀具運用分離式刀具，所以粗鏜加工流程與精鏜加工流程分別開展，精鏜過程中，滾珠無法自動退縮，需要加工人員利用板換手動調節前后位置完成讓刀，鏜床動作循環呈間歇作業狀態，且只有一把刀具，加工效率并不高。一般鏜床加工深孔缸筒類型零件時，按照如下流程加工：更換粗推鏜頭;調節刀具半徑;裝夾;粗鏜;更換精推鏜頭;精鏜;調節定位半環拆卸刀具;退回鏜桿;開啟鏜桿輔助電機;拆卸工件。而刮削滾光深孔鏜床僅需要如下步驟：加工人員錄入加工參數;安裝刀具;安裝工件;推鏜;自動完成鏜桿收回;拆卸工件。通過上述分析可見，相比一般的鏜床，深孔鏜床一體化刀具加工工序更少，依賴整體是刀具，鏜削過程中僅采用一道工序以及半環操作時間即可，自動化水平得到顯著提升，工作效率也得到明顯的提高。

設需要鏜削400*2000mm的缸筒，一般推鏜過程中，通常轉速設定為每分鐘100轉，進給速度控制在每分鐘55mm。若是采用深孔鏜床一體化刀具鏜削，則主軸轉速設定為每分鐘100轉，鏜軸轉速為每分鐘80轉，進給速度可以達到每分鐘175mm。以此計算，一般鏜床與深孔鏜床一體化刀具鏜削總時間對比情況如下表所示：

就兩種切削方式總耗時而言，一般鏜床耗時是一體化刀具鏜床的3倍以上。實際加工過程中，替換鏜頭的時長以及安裝刀具的時間普遍在批量生產加工之前，在進行單件加工過程中，并不會重復該操作，批量生產時間越長，鏜頭更換與刀具安裝時間對整體加工效率的影響越低，實際加工時間通常是技術加工時長與測量調整時長的綜合。按照該計算方式，一體化刀具鏜床的加工效率較一般鏜床更為理想。

結束語

一體化刀具鏜床應用于缸筒加工過程中，刀具功能豐富，結構多樣，精簡了退刀、換刀以及測量時長，顯著縮減了加工流程，提高了加工整體效率。因此，加工人員應熟練掌握一體化刀具鏜床的加工流程，提充分提高加工效率與穩定性，保證施工質量。

參考文獻

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