摘要：基於我公司活（huó）塞杆和部分（fèn）活（huó）柱加工深孔需要，經過科學論證（zhèng）、設（shè）計及計算，將公司一台普通臥式車床改造成雙伸縮立柱中活柱加工φ20 深孔的專用機床。使用該機床完成活（huó）柱（zhù）深孔加工工序為公司節省了可觀的加工費用。

  
       近年來，隨著綜采設備（bèi）在煤炭開采行（háng）業（yè）中的普及，液壓支架（jià）逐漸（jiàn）成為綜采設備中不可或缺的組成部分。

      我（wǒ）公司主要產品為液壓支架， 立柱及千斤頂是液（yè）壓（yā）支架的重要組成部分。其中絕大多（duō）數側推千（qiān）斤頂（dǐng）、抬底千斤頂、底調（diào）千斤頂及部分雙（shuāng）伸縮立柱中的活（huó）柱往（wǎng）往需要打深孔， 並且需要打深孔的（de）油缸占整（zhěng）套液壓（yā）支架（jià）所有油缸的一半左右。

      由（yóu）於（yú）目前公司還（hái）沒有相應的深孔鑽設備， 需要打深孔（kǒng）的（de）工件全部由外協單位加工， 而一根活塞杆打深孔的費用最低（dī）也在一百元以上， 對公司來說外協打深孔這一工序的（de）成本太高。所以（yǐ）為降低工件（jiàn）加工費用，公司（sī）迫切需要數套深孔加工設備。

      目前市麵上常見的（de）數控深孔鑽床的價格（gé）普遍在（zài）20萬元以上（shàng），價格較高，而普通臥式（shì）車床改造的深孔鑽床費用要低很多。所以綜合考（kǎo）慮加工精度、維護費用等（děng）因素，對普通車（chē）床進行改造（zào）更符合公司的意願。

      1 、總體改造方案（àn）

      該方案是（shì）將普通車床改成φ20 深孔鑽加工車床。需要（yào）打其他孔徑的深孔，可以在此基礎上更換部分零部件。改造前，綜合對比了山特（tè）維克可樂滿的BTA 深孔鑽及槍鑽的特點。BTA 深孔鑽雖有很高的加工精度，但鑽頭費用、改造成本較高， 並且隻能加工φ15.6mm 以上的深孔。而槍（qiāng）鑽（zuàn）則有較大的加工孔徑範圍， 從φ0.98mm 到φ40.5mm，鑽孔深度可達直徑（jìng）的100 倍以上，且有較高的表麵（miàn）質量、尺寸及形位精度。我公司需要打深（shēn）孔的（de）活塞杆（gǎn）或活柱深孔直徑有φ8、φ10、φ20、φ25.4mm 等， 所以槍鑽（zuàn）完全能（néng）滿足活塞杆打深孔的需要。

      考慮（lǜ）到改造成本及活塞杆深孔直線度（dù）要（yào）求不是太高，采用刀具旋轉的結構（gòu）。將（jiāng）普通臥式車床（chuáng）改造為深孔鑽床需要以下設備：普通臥式車床，托座，旋轉（zhuǎn）夾具，變徑套，托架，槍鑽，高壓霧化（huà）冷卻係統。

      2、 普通臥式車床選型及改造

      我公司活塞杆常用的材質為27SiMn 和40Cr，調製硬度為HB240-280。綜合山特維克可樂滿428.9 槍鑽推薦的（de）切（qiē）削參數及外協單位加（jiā）工深孔時（shí）選用的切削（xuē）參數， 要改造（zào）的臥式車床應滿足：床身長度不小於2000mm，進給量（liàng）fn 大於等於（yú）0.1mm/r，最高轉速n 不小於1000r/min。根據車（chē）床選定條件及公司現有車床選（xuǎn）定要改造的臥式（shì）車床型號為CW6163B。

         
  
                          圖1 山特維克可樂滿428.9 槍鑽推（tuī）薦（jiàn）的切削（xuē）參數
   

                  表1 外協單位加工深孔時（shí）采用的切削（xuē）參數

       CW6163B車床改（gǎi）造時應拆除中心架（jià）、尾座和縱向（xiàng）溜板。

       3 、 托座

      托座主要作（zuò）用是：①引導槍鑽；②將排出的鐵（tiě）屑及冷卻水（shuǐ）霧排到車床下麵（miàn）的鐵（tiě）屑箱裏， 以免傷人； ③夾緊工件，並帶動工件完成進給運動。

      與（yǔ）托板連接（jiē）的各件全部由螺釘及圓錐銷連接， 以保證重新安裝各（gè）件後仍（réng）保持原有位置。集屑箱上的導（dǎo）向孔為保證與槍鑽和主軸的同軸度， 應在托板各件安裝完成後在車床上自鏜。

                                               圖2 托座

         1.集屑箱；2.減震套；3.密封圈；4.O 型密封圈；5.鑽套；6.V 鐵；7.托板；8.活塞杆；9.距離套；10.壓板；11.螺母；12.螺柱；13.墊（diàn）塊；14.導軌座；15.溜板箱

        4 、旋（xuán）轉夾具
 

                           圖（tú）3 旋轉夾具
 

      旋轉夾具（jù）用於將軸扭矩傳遞給槍鑽， 同時將冷卻水霧導入（rù）槍（qiāng）鑽。

      5 、變徑套

                           圖4 變徑套

      變徑套用於（yú）連接主軸和旋轉夾具，並傳遞扭矩。

     6 、托架

     托架放在集屑箱前部， 用於減小槍鑽進入托座減震套之前產（chǎn）生的震動（dòng）。為提高槍鑽與主軸的同軸度，應（yīng）在托架各件安裝之前在車床上自鏜內孔，然後（hòu）再裝入軸承（chéng）套（tào）、軸承及減（jiǎn）震套。為增加減震效果，可以根據槍鑽長度增加托架數量。

       
  
                                 圖5 托架

     1.螺釘；2.軸承套；3.擋圈；4.軸承；5.減震套；6.托架

      7 、槍鑽

     根據山特維（wéi）克可（kě）樂滿的深孔鑽樣本， 選（xuǎn）擇（zé）428.9-20000-1800-036 整體硬質合金鑽頭（tóu），036 號驅動器。

      8、 高壓霧化冷卻係統（tǒng）

     高壓霧化冷卻係統是一種冷卻刀（dāo）具的比較特殊的裝置。加工過程中可以根據鑽削尺寸的（de）不同，調整冷卻液壓力與流量， 冷卻液和高壓空氣在氣液混合閥內呈霧化狀態。霧化（huà）的冷卻液通過（guò）旋轉夾具和（hé）槍鑽上的冷卻液（yè）孔，被強製輸送至切削區域，以達到冷（lěng）卻切（qiē）削刃、潤滑（huá）導向部位的效果， 並將切屑強製帶出工作區域 。

      這一係統跟傳統的冷卻係統有較大區別： 通常的冷卻係統采用的冷卻液是切屑專用油、水或（huò）乳化液。機床采用這種冷（lěng）卻方式需要有專用（yòng）的冷卻液回收裝置， 並且機床必須（xū）有比較（jiào）良好的密封性能， 否則會造成嚴重浪費， 導致加工成本過（guò）高並汙染環境。而這種高壓（yā）霧（wù）化冷卻係（xì）統的冷卻介質主要是壓（yā）縮氣（qì）體， 消耗的冷卻液非常少。冷卻液（yè）在加工時會跟壓縮氣體充分混合，最大限度地保護刀具，而且排出的冷卻液不必回收，對機床的密封性沒有太高的要求。

                   圖6 高壓霧（wù）化冷卻係統
 

       9 、槍鑽的重（chóng）磨

      槍鑽使用一段（duàn）時間後（hòu），刃部會磨損，進而造成加工麵（miàn）質量下降，直線度（dù）降低，生產效率降低，機床負載（zǎi）加大（dà），嚴重時會導致工件或（huò）設備損（sǔn）毀。所以，槍鑽必（bì）須定時重磨。活塞杆加工深孔時，一般在每次重磨後，連續加工20 米左右時進行重磨 。

                                               圖7 槍鑽重磨時切削刃幾何參數

      10 、結語

      深孔鑽削在油缸（gāng）加工過程中是一道必不可少的工序。槍鑽加工深孔因具有很高（gāo）的加工效率、較高的表麵（miàn）質量、較高的尺寸精（jīng）度及直線度（dù），在煤炭（tàn）機械行業和其他行業迅速發展。

      將其他機床改造成深孔鑽床用於生（shēng）產具有加工質量較高，改造成（chéng）本較低的優點，逐漸（jiàn）受到很多企業的青睞，也有力推動了深孔鑽削技術在我國各領域的發展。