摘要：基於我公司活塞杆和部分活柱加工深孔需要，經過（guò）科學論證、設計及計算，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。使用該機床完成活柱深（shēn）孔加工工（gōng）序為公司節（jiē）省了可觀的加工費用（yòng）。

  
       近年來，隨著綜采設備在煤炭開采行業中的普及（jí），液壓支架逐漸（jiàn）成為綜采設備中（zhōng）不可或缺的組成部（bù）分。

      我公司主要產品為液壓支（zhī）架， 立（lì）柱及千斤頂是液壓支架的重要組（zǔ）成（chéng）部分。其（qí）中絕大多數側推千斤頂、抬（tái）底千斤頂、底調千斤頂（dǐng）及部分雙伸縮立柱中（zhōng）的活柱往往需要打深（shēn）孔（kǒng）， 並且（qiě）需要打深孔的油缸占整套液壓支架所有（yǒu）油缸的一半左右。

      由於目（mù）前公司還沒有相應的深孔鑽設備， 需要打深孔的（de）工件全部由外協單位加工（gōng）， 而一根（gēn）活塞（sāi）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（gōng）序的成本太高。所以為（wéi）降低工件（jiàn）加工費用，公司迫切需要數套深孔加工設備。

      目前市麵上常見（jiàn）的數控深孔鑽床的價（jià）格普（pǔ）遍在20萬元以上，價格較（jiào）高，而普通臥式（shì）車床改造的（de）深孔鑽床費用要低很多。所以綜（zōng）合考慮加工精度、維護費用等因素，對普通車床進行改造更符合公司的意願。

      1 、總體改造方（fāng）案

      該方案是將普通車床（chuáng）改成φ20 深孔（kǒng）鑽加工車床。需要打其他孔徑的深孔，可以在此基礎上更換部分零部件。改造前，綜合對比了山特維克可樂滿的BTA 深孔鑽及槍鑽的（de）特點。BTA 深孔鑽雖有很高的加工精度（dù），但鑽頭（tóu）費用、改造成本較高， 並且隻能加工φ15.6mm 以（yǐ）上的深（shēn）孔。而槍鑽則有較大的加工孔徑範圍， 從φ0.98mm 到（dào）φ40.5mm，鑽孔深度可達直（zhí）徑的100 倍（bèi）以上，且有較高的表麵質量、尺寸及形位精度。我公司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活塞杆打深孔的需（xū）要。

      考（kǎo）慮到（dào）改造成本及活（huó）塞杆深孔直線度要求不是太（tài）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（yào）以下設備：普通臥式車（chē）床，托座，旋轉夾具，變徑套，托架，槍鑽，高壓霧化冷（lěng）卻係統。

      2、 普通臥（wò）式車床選型及改造

      我公司活（huó）塞杆常（cháng）用（yòng）的材質（zhì）為（wéi）27SiMn 和40Cr，調製（zhì）硬度為HB240-280。綜合山特維克可樂滿428.9 槍鑽（zuàn）推薦的切削參數（shù）及外協（xié）單位加工深孔時選（xuǎn）用的切削（xuē）參數， 要改造的臥式車床應滿足：床身長度（dù）不小於2000mm，進給量fn 大於等於0.1mm/r，最高轉速n 不小於1000r/min。根據車床選定條件及（jí）公司現有車床選定要改（gǎi）造的臥式車床型（xíng）號為CW6163B。

         
  
                          圖（tú）1 山特維克可樂滿428.9 槍鑽推（tuī）薦的（de）切削參數
   

                  表1 外協單（dān）位加工深孔時采用的切削參數

       CW6163B車床改造時應拆除中心架、尾座和縱向溜板。

       3 、 托座

      托座主要作用是：①引導（dǎo）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（jìn）給運動。

      與（yǔ）托（tuō）板連接的各件全部由螺（luó）釘及圓錐銷連接， 以保證重新安裝各件後仍保持原有位置。集屑箱上的導向孔為保證與槍鑽和主軸的同軸度， 應在（zài）托板各件安（ān）裝完成（chéng）後在車床上自鏜。

                                               圖（tú）2 托座

         1.集屑（xiè）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（gǎn）；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 、旋轉夾具
 

                           圖3 旋（xuán）轉夾具
 

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

      5 、變徑套

                           圖4 變徑套

      變徑套用於連接主軸和（hé）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（jìn）入托座減震套之前產生的震動（dòng）。為提高槍（qiāng）鑽與主軸的（de）同軸度，應在托架（jià）各件安（ān）裝之前（qián）在車床上自鏜（táng）內孔，然後再裝入軸承套、軸承及減震套。為增加減震效（xiào）果，可以根據槍鑽長（zhǎng）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（jià）

      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（zhěng）體硬質合金鑽頭，036 號驅動器。

      8、 高壓霧化（huà）冷卻係統

     高壓霧化冷（lěng）卻係統是一（yī）種冷卻刀具（jù）的比較特殊（shū）的裝置。加工過程中可以根據鑽削尺寸的不同，調整冷卻液壓力與流量， 冷卻液和高壓空（kōng）氣在氣液混合閥內呈霧化狀態。霧化的（de）冷卻液通過旋轉夾（jiá）具和槍鑽上的冷卻液孔，被強製輸送至切削區域，以達到冷卻切削刃、潤滑導向部位的效果， 並將切屑強（qiáng）製帶出工作區域 。

      這一（yī）係統跟傳統的冷卻係統（tǒng）有較大區（qū）別： 通常的冷卻係統采用的冷卻液（yè）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的冷卻液回收裝置， 並且機（jī）床必須有比較良好的密封性能， 否則會造成嚴（yán）重浪費， 導致加工成本過（guò）高並汙染環境。而這種（zhǒng）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壓縮（suō）氣（qì）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（xìng）沒有太高的要求。

                   圖6 高壓霧化冷卻係統
 

       9 、槍鑽的重磨

      槍（qiāng）鑽使（shǐ）用一段時間後，刃部會磨損，進而造成加工（gōng）麵（miàn）質量下降，直線（xiàn）度降（jiàng）低，生產效率（lǜ）降低，機床負載加大，嚴重時會導致工件或設備損毀。所以，槍鑽必須定時重磨。活（huó）塞（sāi）杆加工（gōng）深（shēn）孔時，一般在每次重（chóng）磨後，連續加工20 米左右時進行重（chóng）磨 。

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

      10 、結語

      深孔鑽削在油缸加工過程中是一道必不可少的工序。槍鑽加工深（shēn）孔（kǒng）因具（jù）有很高的加工效率（lǜ）、較高的（de）表麵（miàn）質量、較高的尺寸精度及直線度，在煤炭機械行業和其他行業迅速發展（zhǎn）。

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