大型轧辊深孔加工中心设计_CNC加工中心

前言：

随着橡塑机械行业对大型化设备的追求，零部件尺寸也逐渐加大，我公司在开发大型压延机的过程中，设计的轧辊直径达到®900 mm,棍筒周边冷却用直径030 mmx深3 000 mm,对深孔加工提出了新的挑战。原有深孔设备由于规格和精度问题已不能满足此类轧辊的深孔加工需求。为了保证生产任务，设计一台大型轧辊深孔加工专用加工中心成为当务之急。

1 深孔加工概述1.1概念

深孔加工就是对孔的长度与孔的直径比/,AD> m的孔的加工。如油缸孔、轴的轴向油孔、火箭弹身和各种火炮的炮管等等。

1.2 工艺特点

(1) 深孔钻杆受孔径的限制，直径小、长度大，造成刚性差、强度低，切削时易产生振动、波纹、锥度，而影响深孔的直线度和表面粗糙度。

(2) 在钻孔和扩孔时，冷却润滑液在没有采用特殊装置的情况下，难于输入到切削区，使刀具耐用度降低，而且排屑也困难。

(3) 在深孔的加工过程中，不能直接观察刀具切削情况，只能凭工作经验听切削时的声音、看切屑、手摸振动与工件温度、观仪表（油压表和电表），来判断切削过程是否正常。

(4) 切屑排除困难，必须采用可靠的手段进行断肩及控制切屑的长短与形状，以利于顺利排除，防止切肩堵塞。

(5) 为了保证深孔在加工过程中顺利进行和达到要求的加工质量，应增加刀具内（或外）排屑装置、刀具引导和支承装置和髙压冷却润滑装置。

(6) 刀具散热条件差，切削温度升高，使刀具的耐用度降低。

1.3原理和类型

深孔钻按排屑方式分为外排屑和内排屑两类。外排屑的有枪钻、深孔扁钻和深孔麻花钻等；内排屑因所用的加工系统不同，分BTA深孔钻、啧吸钻和DF深孔钻3种。

1.4深孔钻加工中心

深孔钻加工中心是指在进行深孔钻孔工序过程中专门使用的加工中心设备。深孔钻加工中心加工适用范围广，具有高刚性、高精度、高速度、高效率、高可靠性、大扭矩等特点。使用深孔钻加工中心可以节省工艺装备，缩短生产工艺周期，保证制品加工质量，提高生产效率。

2设计要求

我公司（1)900 S型四辊压延机轧辊上的27-®30周边水孔，如图1所示，包括直孔、斜孔、小交叉孔、螺纹孔以及端面卸轴承油孔的深孔，既需要内排屑的BTA深孔钻，也需要枪钻和麻花钻加工。因此，机床应同时具有以上功能，同时通过更换刃具、调整参数后也可以加工部分其他回转类和平板类零件上的深孔（长径比在1:50以内）。另外，原有设备只能满足<5660以下轧银加工。本次设计需要调整结构，实现<51 000直径孔的加工，同时通过重新设计主轴箱，电气系统改为PLC控制，实现主轴转速无级调速，以提局效率，满足不同材质工件的加工需求。

3主要技术参数

最大钻直孔直径	35 mm
最大钻直孔深度	2 000 mm
最大钻斜孔直径	30 mm
最大钻斜孔诛度	800 mm
托辊托最大直径	1 000 mm
托银托最小直径	450 mm
钻直孔主轴转速范围	100-630 r/min
钻斜孔主轴转速范围	50?320 /min
钻直孔进给范围	10.2-467 mm/min
快速行程速度	5.6 m/min
钻斜孔进给范围	10?600 mm/min
快速行程速度	6.5 m/min
主电机功率	7.5 kW
栗最局压力	6 MPa
泵流量	150 L/min

4主要零部件结构说明4.1工作台

本加工中心工作台分为两部分：工件工作台和动力工作台。其中工件工作台长6 000 mm、宽5 000 mm、高400 mm,安装有钻斜孔装置、顶座、托辊、受油装置；动力工作台长5 000 mm、宽3 000 mm,高400 mm,安装有钻直孔装置。工作台部分共由三块5 m><3 m 的落地工作台组成，其中动力工作台在宽度方向上可将钻斜孔装置放置在侧边和中间两个位置，以满足不同零件的加工要求。

4.2钻直孔装置

钻直孔进给装置采用HJ50B型机械滑台结构，台面长度700 mm,宽度630 mm,导轨采用山形导轨和平导轨组成，导轨面经高频淬火处理，长度₃〇〇〇 _mm，保证滑台有效行程2 000 mm。滑台的自动工作循环是靠安装在滑座后端的装置驱动的，滑台的工作进给是由工作进给电动机经蜗轮、蜗杆和行星机构等传递给丝杠来实现的，滑台的快进、快退是由快速电动机经齿轮直接驱动。手动滑台上安装钻削主轴箱，主轴箱端为7:24锥柄形式，端面把紧型，中间加密封里，前端连接钻杆，后端为螺纹连接形式，用于外排屑时连接旋转接头。通过变频电机调整主轴转速，调速范围为150-600 r/min。主轴距动力床身平导轨中心高600 mm。钻孔时首先在端面引孔，然后更换深孔钻头，将导向受油装置靠近辊的端面，开启进给装置，冷却液从钻杆与工件之间进入，从钻杆中间的孔进入主轴，同时带走铁屑，一起回到冷却循环装置，经过滤后重新进入系统。使用枪钻时，首先将主轴后端连接旋转接头，冷却管路，冷却液通过主轴后端进入主轴后再进入枪钻钻杆直到钻头头部，从钻杆上的扇形口与工件之间回到导向受油装置，同时带走铁屑，_起回到冷却循环装置，经过滤后重新进入系统，通过工件一端的手动分度装置可以更换孔的位置，钻直孔动力装置如图2。

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结束语：

该专用加工中心已投入使用一年多，各项指标性能正常，故障率低，有效解决了大型轧辊的深孔加工难题，受到一致好评，后期将考虑为加工中心升级配置自动分度和自动夹紧装置。

伯特利数控是一家集销售、应用及服务于一体的公司。产品包括：CNC加工中心、钻攻中心、龙门加工中心、雕铣机、石墨机、五轴加工中心、立式加工中心、卧式加工中心等。我们机床的生产工厂设在广东省东莞市，目前其生产的加工中心70%出口，其中出口到欧洲占到50%。我们尽心、尽力、尽意的服务！

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