C6180车床改造成T2040深孔钻床的设计

刘立

摘 要：由于在煤矿设备液压千斤顶的用处极为广泛，其中的活塞杆等通常有深孔通液结构，这就要求我们能制造出孔深相对较深的零件来满足使用要求，该文主要介绍用普通车床改造成深孔钻床的结构设计，我们知道车床是备最常见的一种机床设备之一，由于我国现有的大量机床中又以普通机床为主，购置成套的深孔钻床设备成本相对较高，为了实现生产效率的提高，及节约成本，我们进行普通车床改造设计来实现对深孔的加工制造。

关键词：矿用 车床 深孔 机床改造

中图分类号：TG523 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（a）-0066-01

在煤矿设备中，液压缸是不可缺少的重要部件，而对他的加工也是我们一直研究的问题，由于活塞杆结构较长，利用普通钻床的加长钻杆来钻削，一个是定位装夹不便，另外容易钻偏甚至别断，加工困难，从而给产品质量甚至安全生产带来不利影响。

1 车床改造成钻床的整体设计

（1）改造方案的确定，采用工件不动，刀具转动的方法进行设计，这样机床主轴必须锁死不动，三爪卡盘装夹工件，较长工件加装中心架，了解待加工零件的材质，及几何参数；为了节约成本，可对旧机床进行改造。改造前进行大修即可，用来改造深孔钻床的车床床身长度必须不小于3.5 m；改装时，不改变原机床的性能，对不需要的部件必须进行拆除（如车床尾座、刀台等）。

车床改装为深孔加工机床主要有机床机械部分改造设计和切削冷却水循环系统设计两大部分，机床机械部分主要有导向排屑箱、钻杆支撑中心架和尾架动力机构三大部分。切削冷却水循环系统主要有进给油路、回油路以及集屑箱、油箱等。深孔钻床切削原理：高压冷却液通过尾架上输入口进入钻杆内部，从钻头的内孔直达工件的切削部位，钻屑由冷却液沿钻头的外部V型导屑槽冲到排屑箱，进入集屑斗，冷却液经过滤后回到油箱继续使用。

（2）车床型号的选择：车床型号的选择主要取决于深孔钻削的功率。由于还没有成熟的计算深孔钻削功率的经验公式，一般可用相应直径麻花钻的功率计算方法：根据扭矩M=304d2f0.8×10-3，计算扭矩约为M=304×702×0.050.8*1*10-3≈135.6；其中d按产品所需最大直径φ70，f取0.05；根据钻削轴向力N=299df0.7计算N=299×70×0.050.7≈2570.68；根据功率P=2πMn×10-3+Nfn×10-3≈13 kw，考虑到麻花钻的横刃和刀具材料为高速钢等因素，取计算值的70%作为深孔钻削功率的近似值，钻削直径在φ70以下的孔，切削功率近似9 kw，C6180车床电机功率11 kw（旧机床功率足够），

（3）车床长度的选择：车床有效长度=与工件的长度+钻杆的长度+尾架的长度和装夹空间，工件长度最大按1.2 m计算，旧机床总长5 m，有效长度=1.2+1.2+1（尾架与装夹空间）=3500 mm<5 m，因此C6180有效长度大于钻削需要的长度，故可选用。

（4）切削用量范围的确定。目前国内CW6180车床最大转速一般小于800 r/min，最小进给量大于0.05 mm/r，根据深孔钻削用量推荐值，适合加工φ30～φ70 mm的普通合金钢深孔，若能将最小走刀量控制到0.01 mm/r，则加工孔径范围可以扩大到φ15～φ70 mm，并能加工不锈钢和钛合金等难加工材料。

2 关键部件的设计

车床改造为深孔钻床，主要进行四个部分的改造：导向排屑箱，钻杆支撑中心架，尾架受油动力机构，切削冷却水循环系统。

2.1 导向排屑箱

其作用主要是对枪钻起导向支撑和排屑作用，外排屑的工艺是钻孔时的导向套顶紧工件，既起导向作用，又有防止高压冷却液泄漏，高压强力的冷却液从枪钻的内孔进入，直达切削刃，不仅起着冷却润滑的作用，而且将钻屑由钻头外部的V型导屑槽冲出。采用枪钻可以获得精密的加工效果，加工出来的孔位置精确，直线度、同轴度高。其结果形式见图1，图2所示。

2.2 钻杆支撑定位机构

其作用主要是对钻杆中部进行扶正和支撑，防止钻杆中部甩动剧烈；中间加装一个浮动轴承用来调心，结构相对简单。

2.3 尾架受油动力机构

尾架安装在车床拖板上，其功能是连接钻杆和传递扭矩，并连接一条液管实现高压冷却液的输送通道，电动机通过皮带减速传递给刀具作旋转运动，进给运动由原来拖板提供，高压冷却液经过从尾架尾部经圆锥密封控液器进入钻杆尾部，来实现内进外排屑。

2.4 切削冷却水循环系统

切削冷却水循环系统所需切削液压力高。其属于内冷外排屑方式，切削液通过中空的钻杆内部，到达钻头头部进行冷却润滑，并将切屑从钻头及钻杆外部的V型排屑槽排出。导入过滤排屑箱，经过滤排屑箱将钻屑和冷却液分离后，冷却液回到冷却箱体系统，钻屑输送到废屑箱。

3 改进设计及其优点分析

首先解决了深孔钻削问题，不受操作者技术水平影响。毋需花费太多资金，利用您现有普通设备，就可完成深孔加工。采用枪钻可以获得精密的加工效果，加工出来的孔位置精确，直线度、同轴度高。

4 结语

综上所述，车床改造深孔钻床的设计，保证了产品质量和工作效率，解决了深孔加工的技术难题，并完成了旧设备的高效利用，从而为企业创造更大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 王世清.深孔加工技术[M].西北工业大学出版社，2003.

[2] 陆剑中，孙家宁.金属切削原理与刀具[M].4版.机械工业出版社，2005.

[3] 朱林，赵洪兵.车床改装深孔加工机床的设计方法[J].新技术新工艺，2001（7）：26-27.

[4] 李洪.实用机床设计手册[M].辽宁科学技术出版社，1999.

[5] 张翠林，刘仍坤，候振山，等.CW6163车床改制成TC120深孔镗床[J].煤炭技术，2003，22（6）：100-101.endprint

摘 要：由于在煤矿设备液压千斤顶的用处极为广泛，其中的活塞杆等通常有深孔通液结构，这就要求我们能制造出孔深相对较深的零件来满足使用要求，该文主要介绍用普通车床改造成深孔钻床的结构设计，我们知道车床是备最常见的一种机床设备之一，由于我国现有的大量机床中又以普通机床为主，购置成套的深孔钻床设备成本相对较高，为了实现生产效率的提高，及节约成本，我们进行普通车床改造设计来实现对深孔的加工制造。

关键词：矿用 车床 深孔 机床改造

中图分类号：TG523 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（a）-0066-01

在煤矿设备中，液压缸是不可缺少的重要部件，而对他的加工也是我们一直研究的问题，由于活塞杆结构较长，利用普通钻床的加长钻杆来钻削，一个是定位装夹不便，另外容易钻偏甚至别断，加工困难，从而给产品质量甚至安全生产带来不利影响。

1 车床改造成钻床的整体设计

（1）改造方案的确定，采用工件不动，刀具转动的方法进行设计，这样机床主轴必须锁死不动，三爪卡盘装夹工件，较长工件加装中心架，了解待加工零件的材质，及几何参数；为了节约成本，可对旧机床进行改造。改造前进行大修即可，用来改造深孔钻床的车床床身长度必须不小于3.5 m；改装时，不改变原机床的性能，对不需要的部件必须进行拆除（如车床尾座、刀台等）。

车床改装为深孔加工机床主要有机床机械部分改造设计和切削冷却水循环系统设计两大部分，机床机械部分主要有导向排屑箱、钻杆支撑中心架和尾架动力机构三大部分。切削冷却水循环系统主要有进给油路、回油路以及集屑箱、油箱等。深孔钻床切削原理：高压冷却液通过尾架上输入口进入钻杆内部，从钻头的内孔直达工件的切削部位，钻屑由冷却液沿钻头的外部V型导屑槽冲到排屑箱，进入集屑斗，冷却液经过滤后回到油箱继续使用。

（2）车床型号的选择：车床型号的选择主要取决于深孔钻削的功率。由于还没有成熟的计算深孔钻削功率的经验公式，一般可用相应直径麻花钻的功率计算方法：根据扭矩M=304d2f0.8×10-3，计算扭矩约为M=304×702×0.050.8*1*10-3≈135.6；其中d按产品所需最大直径φ70，f取0.05；根据钻削轴向力N=299df0.7计算N=299×70×0.050.7≈2570.68；根据功率P=2πMn×10-3+Nfn×10-3≈13 kw，考虑到麻花钻的横刃和刀具材料为高速钢等因素，取计算值的70%作为深孔钻削功率的近似值，钻削直径在φ70以下的孔，切削功率近似9 kw，C6180车床电机功率11 kw（旧机床功率足够），

（3）车床长度的选择：车床有效长度=与工件的长度+钻杆的长度+尾架的长度和装夹空间，工件长度最大按1.2 m计算，旧机床总长5 m，有效长度=1.2+1.2+1（尾架与装夹空间）=3500 mm<5 m，因此C6180有效长度大于钻削需要的长度，故可选用。

（4）切削用量范围的确定。目前国内CW6180车床最大转速一般小于800 r/min，最小进给量大于0.05 mm/r，根据深孔钻削用量推荐值，适合加工φ30～φ70 mm的普通合金钢深孔，若能将最小走刀量控制到0.01 mm/r，则加工孔径范围可以扩大到φ15～φ70 mm，并能加工不锈钢和钛合金等难加工材料。

2 关键部件的设计

车床改造为深孔钻床，主要进行四个部分的改造：导向排屑箱，钻杆支撑中心架，尾架受油动力机构，切削冷却水循环系统。

2.1 导向排屑箱

其作用主要是对枪钻起导向支撑和排屑作用，外排屑的工艺是钻孔时的导向套顶紧工件，既起导向作用，又有防止高压冷却液泄漏，高压强力的冷却液从枪钻的内孔进入，直达切削刃，不仅起着冷却润滑的作用，而且将钻屑由钻头外部的V型导屑槽冲出。采用枪钻可以获得精密的加工效果，加工出来的孔位置精确，直线度、同轴度高。其结果形式见图1，图2所示。

2.2 钻杆支撑定位机构

其作用主要是对钻杆中部进行扶正和支撑，防止钻杆中部甩动剧烈；中间加装一个浮动轴承用来调心，结构相对简单。

2.3 尾架受油动力机构

尾架安装在车床拖板上，其功能是连接钻杆和传递扭矩，并连接一条液管实现高压冷却液的输送通道，电动机通过皮带减速传递给刀具作旋转运动，进给运动由原来拖板提供，高压冷却液经过从尾架尾部经圆锥密封控液器进入钻杆尾部，来实现内进外排屑。

2.4 切削冷却水循环系统

切削冷却水循环系统所需切削液压力高。其属于内冷外排屑方式，切削液通过中空的钻杆内部，到达钻头头部进行冷却润滑，并将切屑从钻头及钻杆外部的V型排屑槽排出。导入过滤排屑箱，经过滤排屑箱将钻屑和冷却液分离后，冷却液回到冷却箱体系统，钻屑输送到废屑箱。

3 改进设计及其优点分析

首先解决了深孔钻削问题，不受操作者技术水平影响。毋需花费太多资金，利用您现有普通设备，就可完成深孔加工。采用枪钻可以获得精密的加工效果，加工出来的孔位置精确，直线度、同轴度高。

4 结语

综上所述，车床改造深孔钻床的设计，保证了产品质量和工作效率，解决了深孔加工的技术难题，并完成了旧设备的高效利用，从而为企业创造更大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 王世清.深孔加工技术[M].西北工业大学出版社，2003.

[2] 陆剑中，孙家宁.金属切削原理与刀具[M].4版.机械工业出版社，2005.

[3] 朱林，赵洪兵.车床改装深孔加工机床的设计方法[J].新技术新工艺，2001（7）：26-27.

[4] 李洪.实用机床设计手册[M].辽宁科学技术出版社，1999.

[5] 张翠林，刘仍坤，候振山，等.CW6163车床改制成TC120深孔镗床[J].煤炭技术，2003，22（6）：100-101.endprint

摘 要：由于在煤矿设备液压千斤顶的用处极为广泛，其中的活塞杆等通常有深孔通液结构，这就要求我们能制造出孔深相对较深的零件来满足使用要求，该文主要介绍用普通车床改造成深孔钻床的结构设计，我们知道车床是备最常见的一种机床设备之一，由于我国现有的大量机床中又以普通机床为主，购置成套的深孔钻床设备成本相对较高，为了实现生产效率的提高，及节约成本，我们进行普通车床改造设计来实现对深孔的加工制造。

关键词：矿用 车床 深孔 机床改造

中图分类号：TG523 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（a）-0066-01

在煤矿设备中，液压缸是不可缺少的重要部件，而对他的加工也是我们一直研究的问题，由于活塞杆结构较长，利用普通钻床的加长钻杆来钻削，一个是定位装夹不便，另外容易钻偏甚至别断，加工困难，从而给产品质量甚至安全生产带来不利影响。

1 车床改造成钻床的整体设计

（1）改造方案的确定，采用工件不动，刀具转动的方法进行设计，这样机床主轴必须锁死不动，三爪卡盘装夹工件，较长工件加装中心架，了解待加工零件的材质，及几何参数；为了节约成本，可对旧机床进行改造。改造前进行大修即可，用来改造深孔钻床的车床床身长度必须不小于3.5 m；改装时，不改变原机床的性能，对不需要的部件必须进行拆除（如车床尾座、刀台等）。

车床改装为深孔加工机床主要有机床机械部分改造设计和切削冷却水循环系统设计两大部分，机床机械部分主要有导向排屑箱、钻杆支撑中心架和尾架动力机构三大部分。切削冷却水循环系统主要有进给油路、回油路以及集屑箱、油箱等。深孔钻床切削原理：高压冷却液通过尾架上输入口进入钻杆内部，从钻头的内孔直达工件的切削部位，钻屑由冷却液沿钻头的外部V型导屑槽冲到排屑箱，进入集屑斗，冷却液经过滤后回到油箱继续使用。

（2）车床型号的选择：车床型号的选择主要取决于深孔钻削的功率。由于还没有成熟的计算深孔钻削功率的经验公式，一般可用相应直径麻花钻的功率计算方法：根据扭矩M=304d2f0.8×10-3，计算扭矩约为M=304×702×0.050.8*1*10-3≈135.6；其中d按产品所需最大直径φ70，f取0.05；根据钻削轴向力N=299df0.7计算N=299×70×0.050.7≈2570.68；根据功率P=2πMn×10-3+Nfn×10-3≈13 kw，考虑到麻花钻的横刃和刀具材料为高速钢等因素，取计算值的70%作为深孔钻削功率的近似值，钻削直径在φ70以下的孔，切削功率近似9 kw，C6180车床电机功率11 kw（旧机床功率足够），

（3）车床长度的选择：车床有效长度=与工件的长度+钻杆的长度+尾架的长度和装夹空间，工件长度最大按1.2 m计算，旧机床总长5 m，有效长度=1.2+1.2+1（尾架与装夹空间）=3500 mm<5 m，因此C6180有效长度大于钻削需要的长度，故可选用。

（4）切削用量范围的确定。目前国内CW6180车床最大转速一般小于800 r/min，最小进给量大于0.05 mm/r，根据深孔钻削用量推荐值，适合加工φ30～φ70 mm的普通合金钢深孔，若能将最小走刀量控制到0.01 mm/r，则加工孔径范围可以扩大到φ15～φ70 mm，并能加工不锈钢和钛合金等难加工材料。

2 关键部件的设计

车床改造为深孔钻床，主要进行四个部分的改造：导向排屑箱，钻杆支撑中心架，尾架受油动力机构，切削冷却水循环系统。

2.1 导向排屑箱

其作用主要是对枪钻起导向支撑和排屑作用，外排屑的工艺是钻孔时的导向套顶紧工件，既起导向作用，又有防止高压冷却液泄漏，高压强力的冷却液从枪钻的内孔进入，直达切削刃，不仅起着冷却润滑的作用，而且将钻屑由钻头外部的V型导屑槽冲出。采用枪钻可以获得精密的加工效果，加工出来的孔位置精确，直线度、同轴度高。其结果形式见图1，图2所示。

2.2 钻杆支撑定位机构

其作用主要是对钻杆中部进行扶正和支撑，防止钻杆中部甩动剧烈；中间加装一个浮动轴承用来调心，结构相对简单。

2.3 尾架受油动力机构

尾架安装在车床拖板上，其功能是连接钻杆和传递扭矩，并连接一条液管实现高压冷却液的输送通道，电动机通过皮带减速传递给刀具作旋转运动，进给运动由原来拖板提供，高压冷却液经过从尾架尾部经圆锥密封控液器进入钻杆尾部，来实现内进外排屑。

2.4 切削冷却水循环系统

切削冷却水循环系统所需切削液压力高。其属于内冷外排屑方式，切削液通过中空的钻杆内部，到达钻头头部进行冷却润滑，并将切屑从钻头及钻杆外部的V型排屑槽排出。导入过滤排屑箱，经过滤排屑箱将钻屑和冷却液分离后，冷却液回到冷却箱体系统，钻屑输送到废屑箱。

3 改进设计及其优点分析

首先解决了深孔钻削问题，不受操作者技术水平影响。毋需花费太多资金，利用您现有普通设备，就可完成深孔加工。采用枪钻可以获得精密的加工效果，加工出来的孔位置精确，直线度、同轴度高。

4 结语

综上所述，车床改造深孔钻床的设计，保证了产品质量和工作效率，解决了深孔加工的技术难题，并完成了旧设备的高效利用，从而为企业创造更大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 王世清.深孔加工技术[M].西北工业大学出版社，2003.

[2] 陆剑中，孙家宁.金属切削原理与刀具[M].4版.机械工业出版社，2005.

[3] 朱林，赵洪兵.车床改装深孔加工机床的设计方法[J].新技术新工艺，2001（7）：26-27.

[4] 李洪.实用机床设计手册[M].辽宁科学技术出版社，1999.

[5] 张翠林，刘仍坤，候振山，等.CW6163车床改制成TC120深孔镗床[J].煤炭技术，2003，22（6）：100-101.endprint