电动螺旋压力机主螺杆深孔加工工艺方法

徐燕，杨支慧，糜长浩

（扬力集团有限公司 重型研究所，江苏 扬州 225127）

1 前言

通常长径比L/D≥10 的孔称为深孔。深孔加工是机械加工中的一个关键工序，对机械加工质量有着重要影响。深入研究深孔加工技术，改进深孔加工工艺，对机械加工质量的提高有着非常重要的意义。本文探讨一种电动螺旋压力机主螺杆深孔加工工艺方法。

电动螺旋压力机主螺杆和轮毂是机床的核心部件，通过六个定位销双向正反传递扭矩，其深孔的加工质量直接影响机床的质量，可谓机床核心中的核心。其加工难度在于：主螺杆与轮毂传递扭矩的定位深孔要求等级精度H7，圆柱度要求在0.03mm 之内，孔径与孔深比是1/15 左右。一般孔径比在1:6 以上就属于深孔加工，此零件深孔悬伸达到近600mm多，属于超级深孔，孔一半在主螺杆上，一半在轮毂上，而且主螺杆与轮毂加工深孔前轴向没有定位基准，加工深孔时很难装夹定位，还有螺杆与轮毂材质不同更增加了深孔加工的难度。不论对深孔加工的加工质量、加工效率以及对刀具的耐用度等都提出了更高的要求。

图1 轮毂

图2 主螺杆

2 深孔加工难度分析

（1）孔径悬伸比1:15，属于超级深孔，正常这么长悬伸比刀具加工会存在严重振刀，出现崩刀导致刀具和工件损坏。主螺杆和轮毂属于核心零件，是不允许出任何错的。

（2）刀具悬伸长，刀头加工时跳动相对较大，在没有导向的情况下，轴孔直线度很难保证在几丝范围内，后期装配时轴销也无法装入销孔；采用同样工艺和刀具即使返工也永远达不到图纸要求。

（3）轮毂与主螺杆是同作深孔，两个零件材质不一样，硬度有差别，加工时存在让刀现象，刀具会向硬度较低一方偏移。

（4）轮毂与主螺杆配装后，轴向没有定位基准，而深孔加工正好属于轴向受力，在切削力的影响下很容易导致零件窜动位移，最终导致刀毁件废，机床也受损伤。

3 加工方案

（1）针对振刀问题，深孔加工前在孔口位置加工导向孔，将深孔刀具进行支撑“管控”防止刀具振动。

（2）针对无导向，深孔轴线偏差、材质不一样可能导致刀具偏移问题，在刀具上考虑导向挤压功能。

（3）针对轮毂与主螺杆配装后加工没有定位基准问题，设计一种定位工装夹具，使主螺杆和轮毂组合件装夹方便，可靠。

4 具体实施方法

4.1 定位工装

如图3、4 所示分别为定位工装结构示意图和定位工装实物图。

图3 定位工装示意图

图4 定位工装实物图

4.2 专用刀具设计

刀具结构的选择对工件加工效率至关重要。要达到理想的加工效率，需要选择合适的加工刀具。与各类刀具厂家反复沟通后选用定制刀具，如图5 所示。

图5 专用刀具

加工步骤如下：①先用定芯U 钻粗加加工导向孔留余量1mm 左右；②再用防振镗杆精加工导向孔，孔径留余量0.03～0.04mm；③最后用带导向滚压的深孔钻加工深孔至要求前面孔尺寸比后面滚压刀小0.03～0.04mm，滚压刀的尺寸是孔的净尺寸。

4.3 切削参数选择

（1）使用D41 钻头加工引孔，加工深度55mm，S1000r/min，F100mm/min；

（2）使用镗刀将引孔直径加工到D42+0.01/+0.03,加工深度:45mm,切削参数：S800r/min,F50mm/min。因镗削余量大，需分3 刀加工，最后一刀留直径0.1mm精镗；

（3）使用D42 深孔钻，转速30r/min 进入引孔，进入深度40mm，然后提高转速进行加工，切削参数：S450r/min，F40mm/min。

5 加工效果

针对主螺杆和轮毂超级深孔加工可能存在问题的分析预判，采用针对性方案进行解决。最后达到预期目标，实现一次完工，一次交付装配（图6、7、8），为整机装配调试顺利进行提供坚实基础。

图6 主螺杆、轮毂组合实物图

图7 主螺杆实物图

图8 轮毂实物图

6 结语

深孔加工的工艺探索，避免了加工中可能存在的风险，保证了产品质量，实现了核心零件核心工序的零返工，为电动螺旋压力机新产品开发性生产提供了保障。