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C6163 车床的深孔钻床改造技术浅析
2018-11-5  来源: 湖南财经工业职业技术学院   作者:蔡艳,廖振兴



  
     摘要:深孔钻床改造技术是对 C6163 车床进行改造的一种十分重要的技术,主要围绕该技术在 C6163 车床中的运用,从切削参数这一方面提出了几点见解。

     关键词:C6163 车床;深孔钻床改造技术;切削参数

  
     孔加工占据机加工总量的 30%,可见该加工方式的重要性。特别是深孔加工这一方式,普通车床无法满足加工工艺的需求,如果深度再深一点,将会影响加工的顺利进行。所以,相较于普通的浅孔加工,现如今已经在其基础上对其进行了改造,在这一过程中,深孔加工技术显得格外重要。但是现阶段市场中专业加工深孔设备价格高达十几万,这一设备具有很强的专业性,且加工类型单一,对于企业而言,其实是对资源的浪费。基于此,车床改深孔钻床技术被逐渐应用,以下基于 C6163 车床的深孔钻床改造技术进行分析。
  
      1 、 机床改造简述
  
      1.1  机床改造前提
  
      1.1.1  机床改造定义
  
      机床改造是指普通机床某些部位进行相应程度的改装,为其装配上与之相适应的装置与控制系统,进而为原机床赋予深孔加工性能的一种技术。该技术本身体现了十分特殊的特点。经过机床改造之后,设备更加体现专业性,且拆装也十分便捷,具有较强的实用性,可以用于多种类型深孔产品的批量生产。另外,这一改造技术的改装费用比较低,能够获得很好的经济效益,进一步提升了机床利用价值。改造时所花费的周期比较短,能够满足生产所提出的需求,不会对原来车床所具备的使用功能造成破坏。
  
      1.1.2  机床改造必要性
  
      现阶段,随着科学技术的飞速发展,工业领域内的机械产品在形状、结构与材料等多方面都得到了完善,且产品精度也在逐渐提升,这也就为机床设备提出了严格的要求,需要具备灵活性与一定的通用性,能够与各种生产对象改变需求相适应。现阶段,深孔钻床在市场中的价格略微昂贵,且生产过程中的一次性投入比较大,这也导致部分中小企业在使用上存在欠缺,呈现心有余而力不足的状态。但是现如今各个企业中普通机床数量较多,对普通机床进行深孔加工具有较大的局限性,无法实现孔长和孔径较大深孔的加工,以此便会对企业所生产的产品周期造成影响,进而影响其发展。由此可见,进行机床改造十分必要,这也是推动工业企业发展与生存的一个重要环节。
      
      1.1.3  机床改造价值体现
      
      (1)降低资金投入。企业中对机床进行改造,相比新机床购买,能够降低 60%的资金费用,通常大型机床的改造工作,只需要花费新机床购买费用的 30%左右,并且能够对现有地基进行利用。
      (2) 性能的稳定性与可靠性得到提升。由于原机床的各个基础件使用时间较长,所以很有可能不会形成应力变形影响精度。
      (3)车床改造能够生产出更为多样化的工艺产品。经过机床改造之后的原机床,能够满足加工深孔生产的相关需求,为企业的产品加工更加凸显多样化的特点,在这一基础上,企业也有利于实现可持续发展,并且通过外委费用的节约进一步缩短产品的生产周期。
      (4)为企业职工的收入渠道提供了更多的可能性。企业中产品实现多样化,也使得职工的工作机会逐渐增加,这也就增加了职工的经济收入。

      1.2  机床改造的内容
  
     企业中的机床和生产线深孔钻床改造工作,主要有以下几个方面的内容。
  
     1.2.1  保证原有功能不变
  
     机床设备在经过了改装之后,能够在原来的基础上增加深孔加工这一项功能,然而车床原来的基本功能却不会遭到破坏,依然可以使用。
  
     1.2.2  在普通机床中增加支撑设备
  
     对原机床进行改造之后,会为其增加支撑设备,例如垫板与 V 型块等,以此提升机床的工作性能与使用率。
  
    2 、 C6163 车床的深孔钻床改造技术
  
    2.1  深孔加工
  
    深孔加工在其实际运用的过程中,不能对刀具的切削状况进行直接观察,所以在实际加工的同时,只能从声音的聆听、切屑与机床负荷的查看与切削液压力等方面着手,对排屑和刀具磨损具体情况进行了解。对于深孔加工中存在的基本问题,例如散热与排屑存在困难性、深孔加工过程中存在刚性差、钻杆长以及容易振动等问题,这些问题的存在都会为车床改造工作带来困难,有关人员需要根据实际问题采取相适应的解决方法,进而完成深孔加工与车床改造。
  
     2.2  机床改造流程与方法
  
     按照深孔加工这一工作的实际特点,对车床进行改造的过程中,有关人员要结合工件和车床之间的中心距维持一致这一基本原则进行改造。首先要将车床部位的刀架与尾座进行拆卸,使用垫块将其放置于车床的尾部,以此确保垫块实际高度和走刀架底座之间始终处于相同水平面;然后,在上方对垫板进行固定,按照加工实际工件直径与车床中心距,对 V 型块高度与 V 形开口尺寸进行确定,从而确保工件在 V 型块放置之后,和车床卡盘中心高度相同;最后,去掉车床卡盘上方的三爪,选择专业性的深孔进行固定,并选择相应型号的压力泵,保证切削液可以顺利进入到深孔的内部,也为铁屑排出的有序性提供保证。 
  
      2.3  深孔加工相关工艺技术
  
      在真正钻孔之前,要先在该部位预钻一个与钻头直径一致的浅孔,在之后引钻的过程中能够发挥导向定心的作用。在加工直线度时,对于比较高的小孔的加工特别重要。此外,对于机床的安装与调试等流程,需要确保工件孔中心轴线和钻杆中心轴线之间的契合度。
  
     按照工件具体材质,选择与之相对应的切削用量,从而对切屑卷曲的具体程度进行控制,以此得到能够为排屑性提供保证的 C 形切屑。对强度比较高的材质工件进行加工的过程中,需要将切削速度 V 进行降低。对于进给量控制,能够对切屑造成比较大的影响,需要在确保断屑的基础上,选择并使用尽可能小的进给量。
  
     为了对排屑与冷却效果进行保证,在选择切削液方面,需要将其保持在相应的压力与流量上。对小直径深孔进行加工时,要选择高压力与小流量的切削液;对于大直径深孔进行加工时,则要选择并使用低压力与大流量的切削液。
  
     一旦开始钻削,有关人员要将切削液泵开启,随后启动车床,进行走刀切削;当钻孔结束或是出现故障时,要立即停止走刀,并即刻停车,最后将切削液泵关闭。 
  
     对于比较长的加工孔进行加工,然而孔径小较小时,通常是利用外排屑这一形式,在实际使用时注意不要一次成型,所以选择的钻枪也要遵循从短至长的基本原则,将其逐次加深,以此便可以降低钻头磨损速度。
  
     2.4  改造之后机床实际使用成效
  
     经过改造的机床,需要将其投入使用,以此检验改造效果,如果经过检验发现其中仍然存在问题,那么便要重新改造,根据存在的实际问题采取对应的措施。以深孔加工为例,某企业对 C6163 车床进行深孔钻床改造,改造原件的材质是 27Si Mn、直径 φ140m 的 φ140mm工 件, 在 这 之 上 进 行 孔 径 为 φ20±0.2mm、 深 度 为1050mm 的深孔钻削。在实际作业的过程中,选择了某深孔加工企业所生产的 BTA 深孔钻(f20),刀片选择了牌号为 YT798 的产品,而钻杆材质则为 45 钢,将其进行调质处理,使其布氏硬度达到 HB240~280;在切削用量方面,主要设置 V=60m/min,S=0.21mm/r;并选择 5% 乳化液作为切削液,切削液压力则是 2.5MPa,且液压泵流量为 80L/min。
  
    对其进行实际加工之前,要在工件孔位位置事先进行 φ20mm 浅孔的预钻,进行钻深孔的过程中,则使用 300、700、1100 这三种规格钻头。实际钻孔的过程中,首先使用规格为 300 的钻头,其次再逐次运用 700和 1100 的钻头进行钻孔,直至能够达到钻孔加工需求。企业在加工时,通过该工艺一共加工了 650 件工件,并没有出现偏心等类似的问题。所以,由此可以证明,这一次的改造工作是十分可行的。
  
    3 、 结语
  
    综上所述,通过对 C6163 车床进行深孔钻床改造,能够进一步满足现代化车床生产需求,且一旦加工深孔车床完成之后,便能够实现卧式车床基础上进行深孔加工这一要求。所以,对 C6163 车床进行深孔钻床改造,不仅能够有效实现原车床性能的提升,同时也可以为企业产品的加工提供有效的支持,使其能够进一步满足现代化技术需求,进而推动企业实现长远发展。

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