電動螺旋壓力機主螺桿深孔加工工藝方法

徐燕，楊支慧，糜長浩

（揚力集團有限公司 重型研究所，江蘇 揚州 225127）

1 前言

通常長徑比L/D≥10 的孔稱為深孔。深孔加工是機械加工中的一個關鍵工序，對機械加工質量有著重要影響。深入研究深孔加工技術，改進深孔加工工藝，對機械加工質量的提高有著非常重要的意義。本文探討一種電動螺旋壓力機主螺桿深孔加工工藝方法。

電動螺旋壓力機主螺桿和輪轂是機床的核心部件，通過六個定位銷雙向正反傳遞扭矩，其深孔的加工質量直接影響機床的質量，可謂機床核心中的核心。其加工難度在于：主螺桿與輪轂傳遞扭矩的定位深孔要求等級精度H7，圓柱度要求在0.03mm 之內，孔徑與孔深比是1/15 左右。一般孔徑比在1:6 以上就屬于深孔加工，此零件深孔懸伸達到近600mm多，屬于超級深孔，孔一半在主螺桿上，一半在輪轂上，而且主螺桿與輪轂加工深孔前軸向沒有定位基準，加工深孔時很難裝夾定位，還有螺桿與輪轂材質不同更增加了深孔加工的難度。不論對深孔加工的加工質量、加工效率以及對刀具的耐用度等都提出了更高的要求。

圖1 輪轂

圖2 主螺桿

2 深孔加工難度分析

（1）孔徑懸伸比1:15，屬于超級深孔，正常這么長懸伸比刀具加工會存在嚴重振刀，出現崩刀導致刀具和工件損壞。主螺桿和輪轂屬于核心零件，是不允許出任何錯的。

（2）刀具懸伸長，刀頭加工時跳動相對較大，在沒有導向的情況下，軸孔直線度很難保證在幾絲范圍內，后期裝配時軸銷也無法裝入銷孔；采用同樣工藝和刀具即使返工也永遠達不到圖紙要求。

（3）輪轂與主螺桿是同作深孔，兩個零件材質不一樣，硬度有差別，加工時存在讓刀現象，刀具會向硬度較低一方偏移。

（4）輪轂與主螺桿配裝后，軸向沒有定位基準，而深孔加工正好屬于軸向受力，在切削力的影響下很容易導致零件竄動位移，最終導致刀毀件廢，機床也受損傷。

3 加工方案

（1）針對振刀問題，深孔加工前在孔口位置加工導向孔，將深孔刀具進行支撐“管控”防止刀具振動。

（2）針對無導向，深孔軸線偏差、材質不一樣可能導致刀具偏移問題，在刀具上考慮導向擠壓功能。

（3）針對輪轂與主螺桿配裝后加工沒有定位基準問題，設計一種定位工裝夾具，使主螺桿和輪轂組合件裝夾方便，可靠。

4 具體實施方法

4.1 定位工裝

如圖3、4 所示分別為定位工裝結構示意圖和定位工裝實物圖。

圖3 定位工裝示意圖

圖4 定位工裝實物圖

4.2 專用刀具設計

刀具結構的選擇對工件加工效率至關重要。要達到理想的加工效率，需要選擇合適的加工刀具。與各類刀具廠家反復溝通后選用定制刀具，如圖5 所示。

圖5 專用刀具

加工步驟如下：①先用定芯U 鉆粗加加工導向孔留余量1mm 左右；②再用防振鏜桿精加工導向孔，孔徑留余量0.03～0.04mm；③最后用帶導向滾壓的深孔鉆加工深孔至要求前面孔尺寸比后面滾壓刀小0.03～0.04mm，滾壓刀的尺寸是孔的凈尺寸。

4.3 切削參數選擇

（1）使用D41 鉆頭加工引孔，加工深度55mm，S1000r/min，F100mm/min；

（2）使用鏜刀將引孔直徑加工到D42+0.01/+0.03,加工深度:45mm,切削參數：S800r/min,F50mm/min。因鏜削余量大，需分3 刀加工，最后一刀留直徑0.1mm精鏜；

（3）使用D42 深孔鉆，轉速30r/min 進入引孔，進入深度40mm，然后提高轉速進行加工，切削參數：S450r/min，F40mm/min。

5 加工效果

針對主螺桿和輪轂超級深孔加工可能存在問題的分析預判，采用針對性方案進行解決。最后達到預期目標，實現一次完工，一次交付裝配（圖6、7、8），為整機裝配調試順利進行提供堅實基礎。

圖6 主螺桿、輪轂組合實物圖

圖7 主螺桿實物圖

圖8 輪轂實物圖

6 結語

深孔加工的工藝探索，避免了加工中可能存在的風險，保證了產品質量，實現了核心零件核心工序的零返工，為電動螺旋壓力機新產品開發性生產提供了保障。