【正文】 .................................35 減震 ..........................................................................................................................37 切削用量的選擇 .......................................................................................................37 切削液的用量選擇 ..................................................................................................38 深孔鉆削油路系統(tǒng)設(shè)計 ....................................39 DF 深孔鉆削油路工作原理 ....................................................................................39 系統(tǒng)中負(fù)壓抽屑裝置 ......................................39 DF 系統(tǒng)的工作原理 ................................................................................................40 影響負(fù)壓效應(yīng)的因素 ..............................................................................................40 確定 DF 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù) ........................................................................................41 系統(tǒng)排屑特性分析 ........................................42 切屑形態(tài)及容屑系數(shù) R 對排屑的影響 ..................................................................42 排屑通道壓力 cp和流量 CQ對排屑的作用 ............................................................43 負(fù)壓效應(yīng)對排屑的作用 ...........................................................................................44 ................................................45 結(jié)論 ..........................................................................................................................45 發(fā)展與展望 ...............................................................................................................45參考文獻(xiàn) ....................................................47致謝 ........................................................481. 緒論 本課題的研究意義和目的深孔加工是機(jī)械制造技術(shù)中的難點之一。本課題解決了在普通車床上加工特殊零件的問題，實現(xiàn)了一床多用，對非專業(yè)化的生產(chǎn)廠家實現(xiàn)了相對較短的研發(fā)周期，節(jié)省了大量的資金。課題的主要內(nèi)容是將一般臥式車床改造為加工非回轉(zhuǎn)體零件的臥式深孔鉆床，實現(xiàn)了在普通車床上加工特殊零件的功能。由于機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品多品種、小批量的比重日益增加，提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本成為深孔加工技術(shù)的中心課題。隨之而生的，普通機(jī)床改造為深孔加工的必要性日益凸顯其經(jīng)濟(jì)性和高效性。文分析了當(dāng)今國內(nèi)外深孔加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，在考慮到經(jīng)濟(jì)效益成本的問題，并且滿足加工要求的前提下進(jìn)行了比較簡易的改裝設(shè)計。由于改造經(jīng)濟(jì)實惠，簡單易行，又能達(dá)到生產(chǎn)需求及加工精度，一般零件加工廠家無論從它的價格上及它的性能上都是非常滿意的。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，在機(jī)械制造行業(yè)中孔加工占全部機(jī)械加工的三分之一多，而深孔加工又占到 40%以上。論文真是針對深孔加工中排屑難的問題盡享研究，以 DF 系統(tǒng)為模型基礎(chǔ)，在原有機(jī)床的基礎(chǔ)上，考慮寄到的結(jié)構(gòu)和負(fù)壓裝置的改進(jìn)等因素，對車床系統(tǒng)進(jìn)行改造。即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造升級也只需花費購買新機(jī)床 60%的費用，并可以利用現(xiàn)有地基。 機(jī)床改造為深孔加工機(jī)床后即可實現(xiàn)一床多用（車削，深孔鉆削，深孔鏜削和深孔珩磨）的優(yōu)點，自動化效率也可提高。由于本課題是針對傳統(tǒng)機(jī)床進(jìn)行改造使之成為可以對非回轉(zhuǎn)體零件進(jìn)行深孔加工的鉆床，所以比市面上上百萬的深孔鉆床廉價的多，既可以滿足加工要求，又可以降低成本，提高效益。4）深孔刀具在近似封閉的狀態(tài)下工作，熱量容易積累，不便于散發(fā)，磨損嚴(yán)重。4）工件做旋轉(zhuǎn)運動與進(jìn)給運動，刀具不動，這種形式采用不多。深孔加工的特點：。鉆削深度可達(dá)鉆頭直徑的 30200 倍，無需中途退屑。 無需花費太多資金就能大量解決深孔加工的疑難，產(chǎn)生極高的效益。在實踐中，人們發(fā)現(xiàn)麻花鉆的這些缺點可以通過采用自導(dǎo)式單刃鉆孔工具來克服，在這種情況下產(chǎn)生了槍鉆，槍鉆的名稱是因加工槍孔而得名的。槍鉆的另外一個缺點是切屑通道介于鉆桿和已加工過的孔之間，易于劃傷工件表面。推出了一種具有單邊刃、自導(dǎo)向和高壓切削液的內(nèi)排屑深孔鉆頭，這就是迄今仍用于鉆直徑 Φ20mm 以上深孔的 BTA 鉆。所以總的看來，還是一種經(jīng)濟(jì)的加工方法。 上世紀(jì) 70 年代初，深孔鉆床在世界上還是采用普通繼電器控制的。這可以從下述對比的幾項主要技術(shù)參數(shù)看出，深孔鉆床發(fā)展情況:（ML 系列是近期的、T30 系列是過去的） 型號項目 ML200 ML250 T303250 單位 鉆孔范圍 1 軸 ~15 2~25 4~18 mm 2 軸 ~10 2~18 mm 3 軸 1~11 1~11 mm 4 軸 1~10 1~10 mm 進(jìn)給速度范圍 0~15000(無級) 0~15000(無級) 35~320(無級) mm/min主軸功率 快速移動速度 15000 15000 3500 mm/min 主軸轉(zhuǎn)速 1000~24000(無級) 1000~9000(無級) 1375~6100(無級) r/min ① 鉆削孔徑向小方向延伸，說明技術(shù)含量高，質(zhì)量要求嚴(yán)格。 （二）專用型深孔鉆床。該公司為了客戶需要,在一條生產(chǎn)線上可以加工多種不同品種的曲軸油孔，于 2022 年設(shè)計制造了第一臺柔性曲軸加工中心，可以加工2～12 缸不同曲軸上所有的油孔。 （三）三座標(biāo)數(shù)控深孔鉆床。此類機(jī)床世界上有關(guān)國家發(fā)展很快，不僅有三座標(biāo)(三軸數(shù)控軸)深孔鉆床，而且數(shù)控軸已發(fā)展到四軸、五軸，有的已到六軸的全自動六軸數(shù)控槍鉆加工中心或數(shù)控銑鉆中心，它們都有自動換刀裝置。當(dāng)剛性攻絲 M30 滿足不了時，還可以用標(biāo)準(zhǔn)銑刀及螺旋銑削方式通過數(shù)控插補(bǔ)功能來加工大螺紋，它的自動換刀裝置具有 90把刀，其中包括長度達(dá)到 1500 mm 槍鉆的自動更換，其獨到之處是對這長鉆頭的特殊輔助支承，在加工過程能自動就位和撤回，該機(jī)床還有用戶化編程軟件 GE .FANUC 數(shù)控系統(tǒng)。一次鉆削深度 1600mm，最大鉆削深度 2100mm，銑削能力 250（400）cm3/min，主軸轉(zhuǎn)速 300（75）～6000r/min，五軸數(shù)控：W、X、Y、Z、B、A（25176。 近些年來，除深孔鉆床有很大發(fā)展以外，深孔鉆槍本身也有很大變化。噴吸式深孔鉆（Doubletube EjectorDrills）是在內(nèi)排屑深孔鉆基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型實心深孔加工方法。噴吸鉆的特點是采用內(nèi)外鉆桿，冷卻液通過兩管之間間隙輸入，其中一部分冷卻液經(jīng)兩管之間的空間進(jìn)入切削區(qū)，起潤滑、冷卻、排屑的作用，而另一部分冷卻液通過內(nèi)管上的噴口進(jìn)入內(nèi)管排屑通道，在排屑通道內(nèi)形成一個局部真空區(qū)，對切削區(qū)冷卻液和切屑產(chǎn)生抽吸作用。DF 系統(tǒng)在簡化雙管噴吸鉆結(jié)構(gòu)方面是一個明顯的進(jìn)步，但在其抽屑器設(shè)計上還不很成熟。頂角為 120176。～12176。 深孔加工的關(guān)鍵技術(shù)深孔加工由于其特殊性， 導(dǎo)致切削熱量散放、切屑處理、 鉆頭正確導(dǎo)向成為保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，對這些問題解決的程度，極大地影響了加工質(zhì)量。同時，潤滑刀具表面、清洗切屑，減少摩擦。當(dāng)按切削條件選用時，切削速度是主要依據(jù)。 而大、中直徑孔加工時，可選用黏度大一些的切削液。加工銅時，不應(yīng)該選用含硫的切削液，以免腐蝕。如果加工一些難加工材料（如鈦合金、奧氏體不銹鋼等） ，很難實現(xiàn)斷屑，則應(yīng)采用正交組合試驗法和極差分析法確定最佳參數(shù)， 控制切屑寬度和厚度，形成窄而薄的長條屑排出。2．熟悉車床的傳動系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，測量有關(guān)參數(shù)，提出設(shè)計思路。 研究主要方法對于小批量加工、非專業(yè)化深孔的加工要求，深孔鉆床成本過高。 改造對車床的要求不高，可以用舊機(jī)床進(jìn)行改造。由于課題要求加工的是非回轉(zhuǎn)體零件的深孔加工，所有有前面所有的加工工藝，選擇使工件固定在托班上不動，以機(jī)床主軸帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)，工件做進(jìn)給運動的加工方式的這種方案。除此之外，外排屑負(fù)壓抽屑系統(tǒng)還具有油壓低，泄漏少的有點。 機(jī)床的選擇車床型號的選擇主要取決于最大鉆孔直徑和最大工件外徑，最大鉆孔直徑?jīng)Q定深孔鉆削的功率（即被改造車床的功率） ，最大工件外徑?jīng)Q定了被改造車床的回轉(zhuǎn)直徑。90176。d 取最大 30 來計算，f 取 ，則 ?????N鉆削軸向力 式中 N 是鉆削軸向力，N。所以： Dvn?10?得 n=850r/min，即 n=14r/s。這時冷卻液通過鉆頭中間的通道到達(dá)切削部位，并將切屑從排屑槽帶出工件表面，同時對鉆刃進(jìn)行冷卻和對背部的支撐凸臺進(jìn)行潤滑，從而獲良好的加工表面和加工質(zhì)量。由于切屑的鉆頭和和鉆桿外部排出，容易造成以加工表面擦傷，其加工質(zhì)量要低于內(nèi)排屑方式。 內(nèi)排屑深孔鉆的選擇與設(shè)計內(nèi)排屑深孔鉆是深孔加工中應(yīng)用最廣泛的刀具之一，與外排屑深孔鉆（槍鉆）的工作原理不同的是：高壓油經(jīng)輸油裝置與孔壁間隙處輸入到切削區(qū)，再從鉆桿的內(nèi)孔中同切屑一起排出。（3）加工范圍廣。1. BTA 深孔鉆系統(tǒng) BTA 深孔鉆在普通車床上的工作情況如圖所示。加壓切削液由進(jìn)液器的進(jìn)液口注入，經(jīng)過鉆桿外徑與孔壁間的縫隙流入切削區(qū)，對刀具進(jìn)行冷卻，切屑隨同切削液一起有鉆桿內(nèi)孔通過專用夾頭的出液口從排液箱排出。從加工原理上來看，BTA 法與槍鉆相比，BTA 法采用圓形鉆桿，因此抗扭距剛性好，可以采用較大的進(jìn)給量進(jìn)行切削。2. 噴吸鉆系統(tǒng) 噴吸鉆次啊用兩根同心的鉆桿，通過連接器將刀具連接到機(jī)床上。內(nèi)、外鉆桿之間的環(huán)形面積要大于鉆頭小孔的面積。DF 系統(tǒng)需要把切削液分成兩條路線分別供給授油器和聯(lián)結(jié)器、如圖 所示。但是，對于直徑大于 Φ65mm 的深孔，排屑效果下降，因此，DF 系統(tǒng)比較適合于中、小直徑的深孔加工。同時鉆桿內(nèi)部有冷卻液的支撐，切削振動較小。（5）DF 系統(tǒng)深孔鉆的孔徑范圍為 6～180mm，長徑比為 30～50，最大可達(dá) 徑太大了，抽屑效果就會下降。主要用于直徑 Φ＞12mm 的深孔加工。DF 系統(tǒng)和噴吸鉆系統(tǒng)相比，結(jié)合了 BTA 系統(tǒng)和噴吸鉆系統(tǒng)的優(yōu)點，使鉆桿在切削液的包圍中，減低了鉆桿的振動同時也防止了刀頭的振動，提高了孔的加工質(zhì)量，并且在負(fù)壓裝置的作用下使得切屑順利的排出，密封裝置的所承受壓力相對于 BTA系統(tǒng)有明顯的降低。為方便下面敘述，先把設(shè)計出的鉆桿聯(lián)結(jié)器裝配圖出示如下： 型密封圈 圖示：槍鉆鉆桿連接器 鉆桿連接器的設(shè)計槍鉆的工作原理是，讓油從槍鉆內(nèi)部通過并到達(dá)切削區(qū)進(jìn)行冷卻潤滑，并把切屑通過槍鉆與鉆孔之間的縫隙帶走。因為需要從中段供油，外部有油管存在。 鉆柄夾套設(shè)計 在實際應(yīng)用中，槍鉆柄部的大小有很多種，所以我們不可能為每個槍鉆柄部都做專用的槍鉆旋轉(zhuǎn)聯(lián)結(jié)器，每次換槍鉆時都更換槍鉆聯(lián)結(jié)器，這樣既浪費金錢又浪費時間。由于加工過程中鉆柄套是需要經(jīng)常更換的，所以它和槍鉆聯(lián)結(jié)器的連接既要可靠又要方便拆卸，