HTS钻削系统在辊压机加工中的应用

康勇，于来义

HTS钻削系统在辊压机加工中的应用

Application of HTS Drilling System in the Machining of Roller Press

康勇，于来义

1 前言

辊压机机架剪力销孔是轴向上下面分体结合的长孔，表面粗糙度Ra3.2,尺寸精度为ϕ110H7。通常多采用镗床钻孔-扩孔-铰孔的加工方法，由于孔深大，普通镗杆变形较大，轴向结合面产生切削振动，刀具磨损严重，孔加工后出现颤纹及锥度，表面粗糙度达不到要求，而且加工工序多，加工效率低。因此大型辊压机机架剪力销孔的加工成为一道困难工序，为了解决这一问题，我们在加工TRP140×140辊压机ϕ110mm×700mm剪力销孔时，在TK6922A数控镗床上采用了HTS钻削系统，先钻孔后铰孔，不但保证了剪力销孔的加工精度和粗糙度要求，而且加工效率大大提高。

2 刀具结构及使用情况

HTS钻削系统为先进的钻、扩孔为一体的钻削系统，该钻为内冷设计，钻尖及刀体上共有四个喷水孔，由于我公司的数控镗铣床未接通冷却液及冷却系统，因此采用外接高压水泵、自制水槽的方法冷却。

下面具体介绍一下HTS钻在我公司加工TRp140×140辊压机ϕ 110mm×700mm剪力销的使用情况：

HTS钻 尖（ 图 1），型 号B510S20000/AS3钻削头上钻尖下部有顶丝，使用时安装好两侧面6块刀片后，调整钻尖与其余刀尖高度为8.7mm，或是钻尖圆柱端高于其余刀尖1～2mm。

强力铣夹头C42/20/QM（图2），夹头的意义在于精度较高，因此打出的中心孔较正，定位较准。打中心孔应注意，钻尖圆柱端进去0.8mm，尺寸误差0.02mm以内。工艺块与轴承座体有间隙，首先加工R80深50mm凹台，然后打定位中心孔，防止HTS钻加工时的颤动、定位不稳等问题发生（图3）。

水槽设计：（1）要多层过滤，防止铁屑进入高压水泵（QBV/935-385功率 3kW,流量 3m3/h），导致钻头磨损。（2）避免冷却液循环污染及水的浪费。

刚进刀时注意转速及进给要小，S=80r/min，F=6mm/min，待进入一小段以后进给及转速可以适当调到S=115r/min，F=8mm/min。在加工过程中切忌停车，若停车后再启动办法如下：主轴退回0.2mm给转数、进给继续加工。切忌加工中断冷却液，通孔出刀时转速进给也要和进刀时一样。

光洁度可以达到Ra3.2，粗加工没问题，但是要作为精加工（不留量）还是有些风险的。

钻头的止动装置，长螺栓固定在划枕上，优点是简单、方便，缺点是Z方向只能移动划枕加工（划枕伸长后误差很大向下弯曲最大0.5mm左右）。

在使用时要注意：（1）工件要装夹牢固；（2）水槽中的冷却液一定要充足，不能断续；（3）正确掌握机床刀具的切削用量和切削速度。

[1]王先逵，机械加工工艺手册[K].第2卷,北京：机械工业出版社.

[2]吕亚,重型机械工艺手册[K].中国第一重型机械集团公司.

3 两种加工方法效率对比

（1）普通方法打销孔ϕ110mm，700mm长。

aϕ70mm加长钻头打底孔S≤80r/min、F12-16mm/min、T=700mm ∕12mm/min=58min，时间约为1h。

b用ϕ60mm，700mm长镗杆扩孔，单边 5mm，S=60r/min、F=12mm/min，扩 两 刀 尺 寸 为 ϕ90mm、T=700mm/12mm/min=58min，两刀时间约为2h。

c用扁圆形ϕ80m，镗杆700mm长，吃刀深度单边5mm，S=60r/min、F=12mm/min，两刀加工到ϕ109、t=700/12=58min，两刀时间约2h。

d半精加工（白钢刀）。单边留0.05mm,S=40～70r/min、F=6mm/min，镗700长，时间约2h。

e精加工（浮动镗刀）。S=15r/min、F=10～20mm/min，用 时约1h。

打一个ϕ110mm孔粗加工孔用时为5h，加上磨刀、上刀时间共6h。

（2）用 HTS钻打一个长700mm、ϕ110mm孔，粗加工（直径 留 量 1mm)时 ，S=115～130s/min、F=15mm/min，用时约1h。

使用HTS钻粗加工长700mm、ϕ110mm销孔，每个约节省5h，16个销孔共节约80h。

按我厂实际情况保守估算，TK6922A镗床每小时耗费600元（电费+机床损耗+耗油费）。

打一个销孔节省费用：

5h×600元/h（每小时数控机床耗费）=3000元

加工一台辊压机16个销孔节省费用：

80×600元/h（每小时机床耗费）=48000元

加工一台辊压机销孔节省时间：80h/16h（每天开两班）=5d

4 结语

HTS钻削系统效率高，利用HTS钻削系统进行粗加工结合白钢刀半精加工及浮动镗刀精加工的方法，在辊压机剪力销孔的加工中具有较高的实用价值。

TQ172.639

B

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吕 光