【正文】 本課題是利用了螺紋連接。槍鉆與鉆柄套的連接時(shí)靠一個(gè)鎖緊螺母來(lái)完成的。進(jìn)油孔的數(shù)量不宜過(guò)多，因?yàn)樘嗔酥鬏S可能會(huì)承受不住太多的載荷，而導(dǎo)致強(qiáng)度不夠。因?yàn)殂@柄套和主軸是通過(guò)六角頭螺母來(lái)連接的，所以腔內(nèi)右端留有螺紋孔。軸承選擇之概要： 使用滾動(dòng)軸承的各種機(jī)械裝置、儀器等的市場(chǎng)要求性能日趨嚴(yán)格，對(duì)于軸承所要求的條件、性能也日趨多樣化。在選擇軸承時(shí)，往往偏于只考慮軸承的疲勞壽命，有關(guān)由潤(rùn)滑脂老化而發(fā)生的潤(rùn)滑脂壽命、磨損、噪音等也需要充分研究。當(dāng)滾動(dòng)軸承受純軸向載荷時(shí)，一般選用推力軸承；當(dāng)滾動(dòng)軸承受純徑向載荷時(shí)，一般選用深溝球軸承或短圓柱滾子軸承；當(dāng)滾動(dòng)軸承受純徑向載荷的同時(shí)，還有不大的軸向載荷時(shí)，可選用深溝球軸承、角接觸球軸承、圓錐滾子軸承及調(diào)心球或調(diào)心滾子軸承；當(dāng)軸向載荷較大時(shí)，可選用接觸角較大的角接觸球軸承及圓錐滾子軸承，或者選用向心軸承和推力軸承組合在一起，這在極高軸向載荷或特別要求有較大軸向剛性時(shí)尤為適合。 c．剛性 軸承承受負(fù)荷時(shí)，軸承套圈和滾動(dòng)體接觸處就會(huì)產(chǎn)生彈性變形，變形量與載荷成比例，其比值決定軸承剛性的大小。自動(dòng)調(diào)心軸承可自行克服由安裝誤差引起的缺陷，因而是適合此類用途的軸承。f．市場(chǎng)性 即使是列入產(chǎn)品目錄的軸承，市場(chǎng)上不一定有銷售；反之，未列入產(chǎn)品目錄的軸承有的卻大量生產(chǎn)。又主軸的直徑是 100mm，所以根據(jù)零件手冊(cè)可以查得選用 6320. 軸承壽命的計(jì)算右圖為在大量實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上得出的代號(hào)為 6207 的軸承的載荷—壽命曲線。對(duì)10于球軸承 ε=3； 圖示： 載荷—壽命曲線 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，在基本額定壽命 L＝1（10 6r），可靠度為 90%時(shí)軸承能承受的載荷值稱為基本額定動(dòng)載荷，用 C 表示。此曲線公式表示為： ????????PCL6式中，L 的單位為 r。根據(jù)鉆桿連接器的工作性質(zhì)，承受徑向載荷的向心軸承，選取滾動(dòng)軸承。便于裝拆，也是在選擇軸承類型時(shí)應(yīng)考慮的一個(gè)因素。 d．調(diào)心性能和安裝誤差 軸承裝入工作位置后，往往由于制造誤差造成安裝和定位不良。一般情況下，摩擦小、發(fā)熱量少的軸承，適于高轉(zhuǎn)速。但是，選擇軸承并沒(méi)有一定的順序、規(guī)則，優(yōu)先應(yīng)考慮的是對(duì)軸承所要求的條件、性能、最有關(guān)連的事項(xiàng)，尤為實(shí)際。在選擇軸承時(shí)，一般，考慮作為軸系的軸承排列、安裝、拆卸之難易度、軸承所允許的空間、尺寸及軸承的市場(chǎng)性等，大致決定軸承結(jié)構(gòu)。直徑過(guò)小，切屑液供給不充足，它的作用也不明顯。雖然一端大一端小可使進(jìn)油更平緩，但是這種腔在加工的時(shí)候是很難實(shí)現(xiàn)的，工藝上達(dá)不到要求。按照這種思路設(shè)計(jì)出的鉆柄套即為下圖的樣子： 圖示：鉆柄夾套 鉆桿連接器均壓腔的設(shè)計(jì)為了進(jìn)油時(shí)有一個(gè)緩沖作用，均壓腔內(nèi)設(shè)計(jì)成錐形的內(nèi)腔。整個(gè)裝置要求的密封性比較嚴(yán)格，所以在它與聯(lián)結(jié)器配合的地方可以放一個(gè)防漏擋圈，同理，在鉆柄套與槍鉆連接的地方也需要這樣一個(gè)防漏圈，這樣既可以防漏，又可以起緩沖作用，避免它與軸向定位臺(tái)階形成過(guò)定位。鉆柄套外圈是和槍鉆聯(lián)結(jié)器配合的，是一定的。由于外部固定而內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，油不能直接用油管輸進(jìn)去，所以可以做一個(gè)油腔，先讓油進(jìn)入油腔，再通過(guò)內(nèi)部壁孔進(jìn)入、到達(dá)槍鉆內(nèi)部。此裝置工作時(shí)槍鉆是旋轉(zhuǎn)的，這就要求槍鉆套也跟著旋轉(zhuǎn)。所以 DF 深孔鉆系統(tǒng)最適合本課題的研究，故本課題選用 DF 深孔鉆系統(tǒng)。但是，由于噴吸鉆是內(nèi)外兩根鉆桿的結(jié)構(gòu)，使得排屑空間受到了限制，同時(shí)負(fù)壓裝置的引進(jìn)客服了排屑困難的缺點(diǎn)。各深孔加工系統(tǒng)的比較分析： （1）BTA 系統(tǒng)和槍鉆系統(tǒng)相比，避免了切屑由鉆頭和鉆桿外部排出，提高了孔加工表面的質(zhì)量，使得鉆桿的扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度增加，同時(shí)增大了排屑空間，使得排屑順暢，也降低了供油系統(tǒng)提供的壓力和密封裝置所承受的壓力。（3）冷卻液壓力較 BTA 方式深孔鉆低，一般冷卻液壓力 p 為 1～2MPa，流量 Q 小于135L/min。對(duì)于小直徑 6～20 的深孔這個(gè)特點(diǎn)更為突出。并從鉆桿外壁與已加上孔表面之間的環(huán)形生間到達(dá)鉆頭頭部，并將切屑從鉆桿內(nèi)部推出；另外 1/3 的閉削液直接從鉆桿聯(lián)結(jié)器的負(fù)壓裝置進(jìn)入鉆桿內(nèi)腔，產(chǎn)生一定的負(fù)壓，將切削區(qū)的切削液和切屑向后抽吸，促使切屑順利排出。它并非獨(dú)創(chuàng)，而是將 BTA 方法排出切屑與噴吸鉆吸出切屑的力法相結(jié)合，僅用一個(gè)鉆桿完成推、吸雙重作用。噴吸鉆的工作原理圖：噴吸鉆與 BTA 鉆相比，噴吸鉆有內(nèi)外鉆桿，切削區(qū)域背壓間隙的大小是直接影響噴吸效果的關(guān)鍵因素。BTA 法鉆孔的主要缺點(diǎn)是：必須使用專用的機(jī)床設(shè)備，機(jī)床還必須設(shè)置一個(gè)油液切屑分離裝置，通過(guò)重力沉淀或電磁分離手段，使切削液分離并循環(huán)使用。由于鉆桿細(xì)長(zhǎng)，容易變形，因rmsmiv /~5.,/90~6??此在機(jī)床導(dǎo)軌上安裝了活動(dòng)中心支撐，可以對(duì)鉆桿的任意位置進(jìn)行支承。鉆孔加工時(shí)，鉆桿由主軸內(nèi)的專用夾頭夾緊并在主軸帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，工件則由大托板帶動(dòng)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（4）內(nèi)排屑深孔鉆既用于槍鉆，也可在一定的余量范圍內(nèi)用于擴(kuò)孔。（2）鉆桿為圓形截面，其扭轉(zhuǎn)剛度及彎曲強(qiáng)度比槍鉆低，一般為 ～3MPa。該系統(tǒng)的改裝可以實(shí)現(xiàn)非回轉(zhuǎn)體零件的深孔加工。其中中心架輔助機(jī)床卡盤(pán)用于裝機(jī)工件；扶正器主要用于鉆頭入鉆時(shí)導(dǎo)向，并提供向外排屑的通道；尾架用于夾持鉆頭柄部，支撐鉆削扭矩和軸向力。 %???‘所以車床 10kW 的功率滿足加工需要. 槍鉆系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì) 槍鉆系統(tǒng)原理圖專業(yè)的槍鉆系統(tǒng)由深孔鉆機(jī)、單刃或雙刃的槍鉆及高壓冷卻系統(tǒng)組成（見(jiàn)圖 1） 。查《深孔加工技術(shù)》表 取切削速度 v=80m/min。15mm　 動(dòng)力系統(tǒng)　 　　主電動(dòng)機(jī)型號(hào) Y160M－4　 　　主電動(dòng)機(jī)功率 11KW　 　　主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 1460r／min　 　　快速電動(dòng)機(jī)型號(hào)（中間法蘭盤(pán)式） NJ12－4　 　　快速電動(dòng)機(jī)功率 　 　　快速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 1450r／min　 機(jī)床的輪廓尺寸及總重量　 　　機(jī)床的高度 1450mm　 　　機(jī)床的寬度 1380mm　 　　機(jī)床的長(zhǎng)度 3690mm　　　　機(jī)床的凈重　　 　 　　　?。ㄖ行木啵? 1500mm　　　　大中心架　 160－350mm 　　四爪卡盤(pán)　 500mm 首先進(jìn)行功率的校核：1. 切削功率計(jì)算：目前，還沒(méi)有成熟的計(jì)算深孔鉆削功率的經(jīng)驗(yàn)公式，一般可用麻花鉆的功率計(jì)算公式近似計(jì)算。我國(guó)國(guó)產(chǎn)的 CW6163 型號(hào)主電機(jī)功率一般為 10KW，所以加工常用孔徑（直徑小于 70MM）的深孔時(shí)，常選用 CW6163 型號(hào)車床，其功率可達(dá)到要求，并且操作方便。而使用外排屑負(fù)壓抽屑系統(tǒng)，在同樣排屑效率時(shí)，油壓可降低 25%。他的工作原理是：冷卻液經(jīng)流量控制閥分流后，一部分經(jīng)輸油頭從鉆桿內(nèi)進(jìn)入切削區(qū)，冷卻、潤(rùn)滑鉆頭，并將切屑從鉆桿外排屑槽中推出；另一部分從外排屑負(fù)壓裝置進(jìn)入，通過(guò)噴嘴告訴射入鉆桿外壁排屑槽與后噴嘴套之間的空間，與排屑通道中的冷卻液進(jìn)行能量交換，產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)，將切削區(qū)的切削液和切屑向外抽吸，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓抽屑。改裝后的鉆床拆除深孔鉆削裝置后，仍可作為車床使用。成本低、周期短、一床多用，經(jīng)濟(jì)劃算。4．完成各部件（內(nèi)排屑授油器，槍鉆進(jìn)油器）的設(shè)計(jì)及主要零件的設(shè)計(jì)。同時(shí)，采用合理的輔助支撐裝置，增加減震器，刀桿制作有導(dǎo)引部分，解決鉆桿剛性不足，鉆孔走偏，從而減輕鉆桿剛性不足帶來(lái)的負(fù)面影響。 排屑深孔加工中，切屑處理非常重要，它直接影響孔加工的質(zhì)量，甚至決定加工過(guò)程是否可行。 如果工件與刀具親和力大，應(yīng)選用極壓切削油。 低速重切削時(shí)，油性強(qiáng)、潤(rùn)滑性能好、高黏度的切削液應(yīng)為首選，以增大潤(rùn)滑、減少機(jī)械磨損。 因此，必須根據(jù)工件材料性質(zhì)、加工方法、加工精度、刀具材料等條件正確合理地選擇切削液。 這些因素組成了深孔加工的關(guān)鍵技術(shù)，如圖 所示。這些科研成果的出現(xiàn)，把我國(guó)的深孔加工水平推向一個(gè)更高的層次。V 型，在加工合金結(jié)構(gòu)鋼小直徑深孔時(shí)效果較好。廣西工學(xué)院研制出了一種用于數(shù)控機(jī)床的高效深孔鉆，解決了在數(shù)控機(jī)床上加工小直徑深孔（Φ20，5 L/D 32）的問(wèn)題，這種深孔鉆的前角為 0～2176。為了補(bǔ)償噴吸鉆的不足，日本冶金股份有限責(zé)任公司發(fā)展了 DF（Doublefeeder System）系統(tǒng)，DF 系統(tǒng)在日刊《機(jī)械設(shè)計(jì)》1980 年第 4 期發(fā)表以后，即為我國(guó)工程界所重視。它比較巧妙的解決了 BTA系統(tǒng)的復(fù)雜壓力頭及密封問(wèn)題。德國(guó)BOTEK 公司的槍鉆規(guī)格已標(biāo)準(zhǔn)化到 ～φ50mm，特別是其中大于 φ18mm 的鉆頭可用機(jī)夾刀頭，它是一種不重磨鉆頭，刀刃磨損后轉(zhuǎn)位、刀片磨損后更換刀片或?qū)驂|，不會(huì)傷害或廢棄刀桿、刀柄等。） ，按“A”其中 W－鉆銑單元水平移動(dòng)；X－工作臺(tái)橫向移動(dòng)；Y－鉆銑單元垂直移動(dòng)；Z－立柱縱向移動(dòng)；B－工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)；A－鉆銑單元擺動(dòng)。為了擴(kuò)大機(jī)床加工規(guī)格范圍，有的深孔鉆床既具有槍鉆法鉆削深孔、銑削平面、剛性攻絲的功能，又具有內(nèi)排屑鉆削（BTA 法）鉆孔的功能，以便鉆削大孔及加大機(jī)床柔性。如：德國(guó) IXI0N 公司的 TLF1004 型四軸數(shù)控（X、Y、Z、B）深孔鉆床刀具刀庫(kù)存儲(chǔ) 24 把，TBT 公司的 T30/320－1050KT，F(xiàn)TS 深孔鉆削中心，滾筒式刀具庫(kù) 24 把（其中 8 種不同直徑、每種三件） ，它們的槍鉆都不包括在自動(dòng)換刀之列。由過(guò)去的單一座標(biāo)軸的深孔鉆床加工發(fā)展到需要加工座標(biāo)孔系的多孔加工而開(kāi)發(fā)的三座標(biāo)數(shù)控深孔鉆床近些年來(lái)發(fā)展很快。該工件孔數(shù)量多達(dá) 36000 個(gè)。例如專門(mén)為了加工曲軸上的油孔，連桿上的斜油孔，平行孔和飼料機(jī)械上料模的多個(gè)徑向出料孔等。③主軸轉(zhuǎn)速高，應(yīng)用先進(jìn)的電主軸，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、精度提高。80 年代后期由于數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)才逐漸開(kāi)始在深孔鉆床上得到應(yīng)用，特別是 90 年以后這種先進(jìn)技術(shù)才得到推廣。 我國(guó)于 1989 年我公司的前身德州機(jī)床廠為了滿足國(guó)內(nèi)加工的需要，自行設(shè)計(jì)制造了最大鉆孔直徑 20 毫米、最大加工深度 500、1000 毫米的 Z2102 型深孔鉆床，這是我國(guó)第一臺(tái)利用槍鉆法鉆削的深孔鉆床，1990 年通過(guò)原機(jī)械工業(yè)部部級(jí)鑒定，并評(píng)為國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，真正投入市場(chǎng)用于生產(chǎn)是在半年以后，中間經(jīng)過(guò)用戶批量試驗(yàn)認(rèn)同，才逐漸推上市場(chǎng)，到目前我公司僅深孔鉆床產(chǎn)品年產(chǎn)值已達(dá)千萬(wàn)元。它具有剛性好、精度高、效率高以及刀具系統(tǒng)性能好等優(yōu)點(diǎn)。此后，畢斯涅耳又經(jīng)不斷發(fā)展和改進(jìn)，到 1951—1955 年見(jiàn)基本定型，推廣應(yīng)用于生產(chǎn)。后來(lái)逐漸推廣到其它機(jī)器制造部門(mén)，而成為普通采用的一種加工深孔的工具，在我國(guó)槍鉆稱為外排屑鉆孔工具。開(kāi)始人們用扁鉆進(jìn)行加工，直到 1860 年美國(guó)發(fā)明了麻花鉆，這在鉆孔領(lǐng)域邁出了重要的一步。 不依賴任何其他工具，可迅速學(xué)會(huì)安裝使用，同時(shí)占用面積小。深孔鉆系統(tǒng)的特點(diǎn)： 能用于數(shù)控或手動(dòng)鏜床、車床、銑床、鉆床及加工中心等。2） 內(nèi)排屑式：冷卻液從被加工零件的空和鉆桿外壁輸入，經(jīng)過(guò)切削區(qū)帶著切屑從空心桿的空中排出。2）工件轉(zhuǎn)動(dòng)，刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。2）切屑在深孔內(nèi)，排屑路徑較長(zhǎng)，不便排屑。且可以不用或少用工裝，不僅節(jié)約了費(fèi)用而且可以縮短生產(chǎn)制造周期。因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。 機(jī)床的改造同購(gòu)置新機(jī)床相比一般可節(jié)省 60%左右的費(fèi)用，大型及特殊設(shè)備尤為明顯。這些問(wèn)題長(zhǎng)期困擾著深孔加工漢沽額，他們限制了深孔加工的工藝范圍，也限制了深孔加工理論及技術(shù)向其他領(lǐng)域拓展能力，使深孔加工成為制造技術(shù)門(mén)類中成本最昂貴的技術(shù)之一。 關(guān)鍵詞 非回轉(zhuǎn)體零件 深孔鉆削 車床改造Nonrotational Parts Horizontal Deep Hole System ReformAbstract The development of modern deephole processing technology is faced with more variety, small batch, new engineering materials and the rising challenge of accuracy. The machinery industry product variety, increasing the proportion of small quantities, improve productivity, reduce production costs as the central subject of deep hole processing technology. Along with the students, the general transformation of the deep hol