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轧辊深孔加工工艺研究

2021-08-02 17:03:42

轧辊深孔加工属于机械加工的范畴,分析深孔加工的特点,才能更好地选择不同的加工方法。与普通孔加工相比,深孔加工的特点及难点主要表现在:


轧辊

1)钻孔时不能直接观察刀具的切削状况,工作过程中只能凭借听声音、看切屑和摸振动感等现象来判断切削过程是否正常。


2)孔的长径比大,钻杆细而长,刚性低、易振动,钻孔易走偏,因此,支撑及导向十分重要。


3)切削热不易散出,工作条件恶劣,必须采用有效的冷却方式。


v大发彩神8iii4)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、波纹和锥度,从而影响深孔的直线度和表面粗糙度。


v大发彩神8iii5)刀具散热条件差,切削温度升高使刀具寿命降低。


3. 深孔结构分析


橡胶轧辊为高镍铬轧辊,成品质量为6568kg。这种钻孔式橡胶轧辊是在辊身工作表面下方沿轴向开设若干小直径圆孔道,同时再加工斜向孔道使圆孔中心空腔相通。轧辊两端面的孔眼用密封盖板挡住以形成循环通路,一般断面由3~5个钻孔组成一个循环孔组合。文中所述轧辊中心位置有φ90~φ150mm的阶梯中心通孔,辊身有24个φ30mm、长度为2130mm的直孔,孔径小又贯通辊面全长。辊身两端各分布8个φ25mm斜孔,角度跟中心轴线成35°,斜孔跟中心通孔相连,两个φ30mm直孔之间分布φ25mm交叉小斜孔。


v大发彩神8iii根据橡胶轧辊的结构,来分析深孔加工的工艺流程。因为深孔钻削是一道比较费工且又容易产生意外(如断钻头或孔偏斜)的工序,因此在轧辊的全部加工过程中,必须考虑工艺经济合理。主要加工工序安排为:粗车各部留余量→精车各部留磨量,各部台阶和端面槽加工完成→车端面和止口→钻中心通孔→钻深孔及斜孔→钻端面丝孔及攻螺纹→装配附件→试水压→磨工作面及轴颈。


v大发彩神8iii4. 钻孔时轧辊的定位


橡胶轧辊深孔加工对于我公司来说尚属首次,深孔结构比较复杂,没有专门的机床,须依靠现有设备,对深孔结构轧辊的安装和找正需要采取一定的措施。


轧辊的定位安装,由于加热冷却孔是在辊筒工作面的同心圆上分布的,所以以轧辊的辊身做定位基准面较为适宜。轧辊放在两个托轮上,未压紧时,可在托轮上回转,当确定钻孔位置对准钻头后可用压板压紧,为了防止工件在钻孔时产生轴向移动,在轧辊端面需放置一个定位块。轧辊的水平位置定位是依靠钻杆轴线找正,工件与托辊一起移动,达到工件轴线与钻杆轴线相互平行。轧辊的前后高度位置定位是依靠工作台面找正,使用划针盘前后探测轧辊高度,利用托轮可调整辊筒轴线达到与工作台平行。另外,不同规格的辊筒,其与钻杆的相互位置也不相同,在找正上述平行位置的同时, 还应使钻杆轴线处于辊筒孔的分布圆周上。


5. 辊身直孔深孔加工


v大发彩神8iii辊身沿圆周分布24个φ30mm、长度为2 130mm的直孔,孔径小又贯通辊面全长,长径比达到71,经过分析,工件的直孔采用枪钻(见图3)双向钻孔加工,先加工一侧孔到一定深度,再调头加工另一侧孔至钻通。为防止引起应力集中,每孔错位100mm相通。加工时工件静止,刀具旋转并进行轴向进给,每加工完一孔,通过钻模进行分度,直至24个孔完全加工好。这样做有以下优点:①双向钻孔减小了钻孔深度,大大减小了钻孔时常见的引偏程度。②工件体积、质量较大,加工时静止有利于简化机床结构,减小机床的体积和质量。枪钻材质为硬质合金,转速70~100r/min,进给量0.06~0.1mm/r。


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