摘要：基於（yú）我公司活塞杆和部（bù）分活柱（zhù）加（jiā）工深孔需要，經過科學論證、設計及計算，將公司一台（tái）普通臥式車床改造成（chéng）雙伸縮立柱中活柱（zhù）加工φ20 深孔的專用機床。使用該機床完成（chéng）活柱深孔加工工序為公司節省了可觀的加工費（fèi）用（yòng）。

  
       近年來，隨著綜采設備在（zài）煤（méi）炭開采（cǎi）行（háng）業中的普及，液壓支架逐漸成為綜采設備中不可或（huò）缺（quē）的組成部分。

      我公司主（zhǔ）要產品為液壓支架， 立柱及千斤頂是液壓支架的（de）重要組成部分。其中絕大多數側（cè）推千斤頂、抬底千斤頂、底調千斤頂及部分雙伸縮立柱中的（de）活（huó）柱（zhù）往往需要打深孔， 並且需（xū）要打深孔的油缸占整套液壓支架所有油缸的一（yī）半左右。

      由於（yú）目前公司還沒有相應的深孔鑽設備， 需要打深孔的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也在一百元（yuán）以上， 對公司來說外協打深孔（kǒng）這一工序的成本太高。所以為降低工件加工費用，公司迫（pò）切（qiē）需要數（shù）套深孔加工設（shè）備。

      目前市麵上常見的（de）數控（kòng）深孔鑽床的價格普遍在20萬元以上，價格較高，而普通（tōng）臥式車床改造的深孔鑽床費用要低很多。所以綜合考慮加工精度、維護費用等因素，對普通車床（chuáng）進（jìn）行改造更符合公司的意願。

      1 、總體（tǐ）改造方案（àn）

      該方案是將普通（tōng）車床改成φ20 深孔鑽（zuàn）加工車床。需要打其（qí）他孔（kǒng）徑的深孔，可以在此基礎上更換部分零部件（jiàn）。改造前，綜合（hé）對比了山特（tè）維（wéi）克可樂滿的BTA 深孔（kǒng）鑽及槍鑽的特點。BTA 深孔鑽（zuàn）雖有很高的加工精度，但（dàn）鑽頭費用、改造（zào）成本較（jiào）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（jiā）工孔徑範圍， 從φ0.98mm 到φ40.5mm，鑽孔深度可達直徑的（de）100 倍（bèi）以上，且（qiě）有較高（gāo）的表麵質量、尺寸及形（xíng）位精（jīng）度。我公司（sī）需要打深孔的活塞杆或活柱深孔直徑有φ8、φ10、φ20、φ25.4mm 等， 所以槍鑽完全能滿足（zú）活（huó）塞杆打深孔的需要。

      考慮到改造成本及活塞杆深孔直線度要求不是太高，采用刀具（jù）旋轉的結構。將普通臥式車床改造為深孔鑽床需要以下設備：普通臥式車床（chuáng），托座，旋轉（zhuǎn）夾具，變（biàn）徑套，托架，槍鑽，高壓霧化冷卻係（xì）統。

      2、 普通臥式車床（chuáng）選型及改造

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

         
  
                          圖1 山特維克可樂滿428.9 槍鑽推薦的切削參數
   

                  表1 外協單位加工深孔時采用的（de）切（qiē）削參數

       CW6163B車床（chuáng）改造時應拆（chāi）除中心架、尾座和縱向溜（liū）板。

       3 、 托座

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

      與（yǔ）托板連接的各件全部由螺釘及圓錐銷連接， 以保證重新安裝各件（jiàn）後（hòu）仍保持原有位置（zhì）。集屑箱上的導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（fēng）圈（quān）；5.鑽套（tào）；6.V 鐵；7.托（tuō）板；8.活塞杆；9.距離套；10.壓板；11.螺母；12.螺柱；13.墊塊；14.導軌座；15.溜板箱

        4 、旋轉夾（jiá）具
 

                           圖3 旋轉夾具
 

      旋轉夾具用（yòng）於將軸扭矩傳遞（dì）給槍鑽， 同（tóng）時（shí）將冷卻水霧導（dǎo）入槍鑽。

      5 、變（biàn）徑套

                           圖4 變徑套

      變徑套用於連接（jiē）主（zhǔ）軸和旋轉夾具，並（bìng）傳遞扭矩。

     6 、托架

     托架（jià）放在集屑箱前部（bù）， 用於（yú）減小槍鑽進（jìn）入托座減震套之前產生的震動。為提（tí）高槍鑽與主軸的同軸（zhóu）度，應在托架各件安裝之前在（zài）車床上自鏜（táng）內孔，然後再裝入（rù）軸承套（tào）、軸承及減震（zhèn）套。為增加減震效果，可以（yǐ）根據（jù）槍鑽長度增加托架數量。

       
  
                                 圖5 托架

     1.螺釘；2.軸承套（tào）；3.擋圈；4.軸（zhóu）承；5.減震套；6.托架

      7 、槍鑽

     根據山特維克可樂滿的深孔鑽樣本， 選擇428.9-20000-1800-036 整體硬質合金（jīn）鑽頭，036 號驅動器。

      8、 高壓霧化冷卻係統

     高（gāo）壓霧化冷卻係統是一（yī）種冷卻刀具（jù）的比較（jiào）特殊的裝置。加工過程中可以根據鑽削尺寸的不同，調整冷卻液壓力與（yǔ）流量， 冷卻液和高壓空氣在氣液混合閥內呈霧化狀態。霧化的冷卻（què）液通過旋轉夾具和（hé）槍鑽上的冷卻液孔，被（bèi）強製（zhì）輸送至切削區域，以達到冷（lěng）卻切削（xuē）刃、潤滑導向部位（wèi）的效果， 並將切屑強製帶出工作區域 。

      這一係統（tǒng）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、水或乳化液。機床（chuáng）采用這種冷卻方式需要有專用（yòng）的冷（lěng）卻液回收裝置， 並且機床必（bì）須有比較（jiào）良好的密封性能， 否則會造成嚴重浪費， 導致加工成本過高並汙染環境。而這種高壓霧化冷卻係統的冷卻介質主要是壓縮氣體， 消耗的冷卻液非常少。冷卻液在加工時會跟（gēn）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（bì）回收，對機床的密封性沒有（yǒu）太高的要求。

                   圖6 高（gāo）壓霧化冷卻係統
 

       9 、槍鑽的重磨

      槍鑽使用一段時間後（hòu），刃部會磨損，進而造成加工麵質量（liàng）下降，直線度降低，生產效率降低，機床（chuáng）負載加大（dà），嚴重時會（huì）導致工件或設備損毀。所以（yǐ），槍鑽必須定時重磨。活塞杆加工（gōng）深孔時，一般在每（měi）次重磨後，連（lián）續加工20 米左右時進（jìn）行重磨 。

                                               圖7 槍鑽重磨時切削刃幾何（hé）參數

      10 、結語

      深孔鑽削在油缸加工過程中是一道必不可（kě）少的工序。槍鑽（zuàn）加（jiā）工深孔因具有很高的加工效率、較（jiào）高的表（biǎo）麵質量、較高的尺寸精度及直（zhí）線（xiàn）度，在煤炭機械（xiè）行業和其他行業迅速發展。

      將其他機床改造成深（shēn）孔鑽（zuàn）床用於生產具有加工（gōng）質量較高，改造成本較低的優點，逐漸受到（dào）很多企業的青睞，也有力推動了深孔鑽削技術在（zài）我國（guó）各領（lǐng）域的（de）發（fā）展。