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一種大孔徑深孔套料加工中心研究
閱讀：97 發(fā)布時(shí)間：2020-8-11文章預(yù)覽：
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核管道是一種材料昂貴的彎管，為保證核管道的安全性，在加工過(guò)程中會(huì)將其原材料制造成實(shí)心鍛件，經(jīng)過(guò)深孔加工后成為管件，后再制作成彎管。
目前在國(guó)內(nèi)，超過(guò)<|)500孔徑的較長(zhǎng)規(guī)格的核管道，都是先套料加工出<|>300?中400的孔徑，再鏜孔加工到規(guī)定尺寸。
一根大規(guī)格的核管道原料價(jià)格達(dá)上千萬(wàn)元，如果第一次套料孔徑至</>300?辦400套出芯棒，第二次套料孔徑至令700套出管件，兩次套料后的芯棒、管件還可再利用，不僅能大幅提髙加工效率，還提高了材料的利用率。
為此，設(shè)計(jì)了一種大套料孔徑小700、大套料長(zhǎng)度10 000 mm的大孔徑深孔套料加工加工中心，如圖1所示。
1.1加工中心用途
加工中心主要用于大型核管道的深孔套料加工，也可用于大型回轉(zhuǎn)類零件的鏜削加工，具有偏心軸類的定位夾緊功能，可對(duì)偏心軸類零件進(jìn)行深孔套料及鏜削加工。
1.2加工中心特點(diǎn)
工作時(shí)床頭箱花盤(pán)帶動(dòng)工件作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，鉆桿進(jìn)給滑板帶動(dòng)套料刀具作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),完成套料加工。工件裝夾方式為一夾一托，即花盤(pán)夾緊工件，開(kāi)式中心架或閉式中心架支撐工件回轉(zhuǎn)直徑。
1.3加工中心組成
加工中心總體布局為床頭箱固定、平床身結(jié)構(gòu)型式，主要由床身1、床頭箱2、床頭箱底座3、主電機(jī)底座4、花盤(pán)5、花盤(pán)防
護(hù)罩6、開(kāi)式中心架7、閉式中心架8、導(dǎo)向中心架9、鉆桿支架10、中心架移動(dòng)箱11、鉆桿進(jìn)給滑板12、自動(dòng)排屑裝置13、冷卻系統(tǒng)14、液壓系統(tǒng)、!|氣系統(tǒng)等組成，如圖2、圖3所示。
1.4加工中心主要參數(shù)指標(biāo)
加工中心主要參數(shù)指標(biāo)如表1所示。
2加工中心主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
床身采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵鑄造，床身為矩形兩導(dǎo)軌。在操作者側(cè)，床身裝有齒面向外的大模數(shù)斜齒條，供開(kāi)/閉式中心架、導(dǎo)向中心架、鉆桿支架、鉆桿進(jìn)給滑板移動(dòng)用；在自動(dòng)排屑器側(cè)，床身裝有齒面向外的大模數(shù)斜齒條，供鉆桿進(jìn)給滑板移動(dòng)用。
250 r/min的變速范圍。
鉆桿進(jìn)給滑板的通孔做內(nèi)排屑通道。鉆桿進(jìn)給滑板安裝鉆桿進(jìn)給箱，鉆桿進(jìn)給箱是鉆桿進(jìn)給以及快速移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。由一個(gè)37 kW的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)回曲機(jī)構(gòu)降速，再經(jīng)行星機(jī)構(gòu)將動(dòng)力由一根軸傳至左、右兩側(cè)蝸輪蝸桿箱，經(jīng)過(guò)蝸輪一蝸桿降速并轉(zhuǎn)換方向，使左、右兩側(cè)蝸輪蝸桿箱內(nèi)的斜齒輪分別與床身兩側(cè)的左旋、右旋斜齒條嚙合，實(shí)現(xiàn)縱向移動(dòng)。
導(dǎo)向中心架在床身上縱向移動(dòng)由一個(gè)15 kW的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)齒輪降速、蝸輪一蝸桿降速并換向后，末端齒輪與床身上的斜齒條嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)縱向移動(dòng)。機(jī)動(dòng)頂緊工件時(shí)，設(shè)定電流過(guò)載保護(hù)。
本加工中心冷卻系統(tǒng)排屑方式為內(nèi)排屑，床身后側(cè)油箱上方安裝自動(dòng)排屑裝置。自動(dòng)排屑裝置為模鍛鏈?zhǔn)脚判计鳎哂杏托挤蛛x功能。分離出的冷卻液流入下方油箱，鐵屑排進(jìn)鐵肩箱。
冷卻系統(tǒng)由鐵肩收集罩、油箱、螺桿泵組、冷卻油管、過(guò)濾裝置等組成。油箱安裝在地溝內(nèi)，可裝油量16 000?20 000 L。螺桿杲組安裝在地基上，由三個(gè)大壓力為2.5 MPa、大流量為800 L/min的螺桿泵組成，其中一個(gè)螺桿泵由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，流量可調(diào)。
3創(chuàng)新點(diǎn)3.1創(chuàng)新點(diǎn)1
針對(duì)套料直徑大、花盤(pán)線速度高、卡爪離心力大等難利用有限元分析、動(dòng)平衡試驗(yàn)等技術(shù)手段，設(shè)計(jì)制造了套料直徑小700的BTA內(nèi)排屑套料加工重型深孔鉆鏜床。
3.2創(chuàng)新點(diǎn)2
*研制了具有2 400 L/min犬流羞袖屑分窩模鍛鏈?zhǔn)脚判佳b置的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，¥七胃高,能降低勞動(dòng)強(qiáng)$提聞生廣效率。
泵車上3個(gè)流量為800 L/min的螺桿泵將帶\有壓力的冷卻液打入受油器。BTA內(nèi)排^系統(tǒng)將帶有^#大量冷卻液輸送到模鍛鏈?zhǔn)阶詣?dòng)排屑器\
排屑器底部雙層底板 <層中并排^與排肩器長(zhǎng)度相當(dāng)?shù)拇艞l，可使冷卻液中的鐵屑快速沉入排屑器底部，被刮板輸送至鐵屑箱。
大量冷卻液從排屑器兩側(cè)帶有過(guò)濾網(wǎng)的多個(gè)出油口排出，流入排屑器下方油箱，循環(huán)使用。
3.3創(chuàng)新點(diǎn)3
針對(duì)套料長(zhǎng)度長(zhǎng)，加工過(guò)程中容易產(chǎn)生偏載的問(wèn)題，研制了帶有行星差速裝置的雙齒輪一齒條進(jìn)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了鏜削進(jìn)給機(jī)構(gòu)同步驅(qū)動(dòng)。
該機(jī)構(gòu)由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)行星差速機(jī)構(gòu)將動(dòng)力兩端輸出至左、右兩側(cè)蝸輪蝸桿箱，分別與床身兩外側(cè)的左、右旋斜齒條嚙合，同步驅(qū)動(dòng)鉆桿進(jìn)給滑板帶動(dòng)套料刀作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，保證鉆削進(jìn)給系統(tǒng)穩(wěn)定。
4加工中心安調(diào)中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施
加工中心長(zhǎng)油箱共27 m，由4個(gè)6 m段和1個(gè)3 m段組成。單個(gè)油箱起吊并不存在問(wèn)題，但在用戶現(xiàn)場(chǎng)將全部油箱連接后，整體往地溝中起吊過(guò)程中，彎曲變形大。現(xiàn)場(chǎng)采用焊接縱向抗彎筋
5結(jié)語(yǔ)
本加工中心于2015年交付吉林中意核管道制造有限公司投入使用（圖4)，有效解決了大孔徑核管道套料加工的難題，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了昂貴的原材料。