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技術(shù)文章
MQL麻花鉆對曲軸油孔的加工要求
閱讀：1722 發(fā)布時間：2013-11-5
曲軸加工一般采用生產(chǎn)線模式。每臺機床的加效率直接影響著整條生產(chǎn)線的總體效率，關(guān)系著各種設(shè)備的利用率。所以曲軸加工廠家通常特別注重整套生產(chǎn)設(shè)備的協(xié)調(diào)利用。曲軸油孔加工由于加工長度較長，所以在曲軸加工設(shè)備中對油孔加工機床提出了生產(chǎn)節(jié)拍比較高的要求。
曲軸潤滑油孔加工方法
曲軸潤滑油孔加工屬于深孔加工（L/d>5），尤其斜油孔，深度通常為15d～30d。深孔廣泛應(yīng)用的加工方法有：扁鉆、麻花鉆、槍鉆、內(nèi)排屑深恐鉆削系統(tǒng)（BTA）、吸鉆法、單管雙進油法（DF）、深恐套料鉆及微量潤滑（MQL）內(nèi)冷麻花鉆。目前國內(nèi)在曲軸油孔加工中主要采用的方法是槍鉆和MQL麻花鉆，也有搖臂鉆床配合翻轉(zhuǎn)夾具的老式加工方法。
1.槍鉆
槍鉆由刀柄、刀桿和刀頭組成，三者相互焊接而成。刀桿一般使用鉻鉬鋼管，當(dāng)槍鉆鉆削時冷卻液通過鋼管輸送到刀尖，刀桿上壓制出一個V字型槽，用于排屑。刀頭一般采用硬質(zhì)合金材料。槍鉆加工孔的精度高，表面質(zhì)量較好。但必須采用槍鉆油冷卻和沖屑，需要一套冷卻循環(huán)系統(tǒng)。槍鉆加工時對切削液的要求十分高，必須滿足足夠壓力流量及過濾要求。在整個切削液購買、管理、使用及廢棄處理過程中對用戶帶來很大的經(jīng)濟和資源的消耗，對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，切削液揮發(fā)的氣體和長期使用過程中產(chǎn)生的細菌對工人身體也產(chǎn)生危害。而且，由于平衡性差，槍鉆加工過程中必須采用導(dǎo)向套來支撐。導(dǎo)向套為易損件，需要按不同鉆頭配備不同直徑的導(dǎo)向套。槍鉆加工效率比較低，以加工直徑為φ5～φ12mm的深孔為例，切削速度一般為40～100m/min，zui高可達120m/min。進給量一般采用0.005～0.07mm/r。
2.MQL技術(shù)
MQL技術(shù)主要是將壓縮空氣與少量潤滑油混合后，霧化形成微米級的液滴，通過輸送管路及麻花鉆內(nèi)冷孔噴射到加工區(qū)，對刀具和工件之間的加工區(qū)進行潤滑冷卻。
MQL技術(shù)的優(yōu)點：
1）MQL在使用過程中消耗的潤滑油油量特別節(jié)省，僅為0.03～0.3L/h。而常規(guī)傳統(tǒng)濕式加工的切削液用量高達50～100L/min，同時還要求機床配備能耗較大的冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
2）提高切削效率及切削質(zhì)量，有效減小刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦、降低切削力、切削溫度、延長刀具壽命、提高加工表面質(zhì)量。
3）MQL使用環(huán)保型植物油切削液，減少對人體和環(huán)境的污染。
4）加工過程幾乎無油，工件表面清潔，可取消清洗過程或者輕度清洗即可，同時易于觀察加工過程。
5）簡化了切削液管理。
6）安裝簡單，維護方便。
MQL麻花鉆加工設(shè)備
研發(fā)的SUC8149系列曲軸油孔加工數(shù)控機床采用MQL麻花鉆加工工藝，在曲軸油孔加工領(lǐng)域有著*的優(yōu)勢。SUC8149機床結(jié)構(gòu)采用X、Y、Z、A、B五軸結(jié)構(gòu)（見圖1）。A軸為工件回轉(zhuǎn)軸，采用液壓卡盤將工件卡緊，尾臺*頂緊工件中心孔。轉(zhuǎn)塔及刀具安裝在立柱滑板上，滑板在Y軸導(dǎo)軌上上下移動實現(xiàn)不同高度油孔的加工。立柱安裝在Z軸轉(zhuǎn)盤的導(dǎo)軌上，沿Z軸前后移動實現(xiàn)進給及退刀動作。而Z軸轉(zhuǎn)盤通過B軸鉸鏈安裝在半圓形轉(zhuǎn)盤底座上，轉(zhuǎn)盤可以繞著B軸做回轉(zhuǎn)動作實現(xiàn)不同角度油孔的加工。
SUC8149機床主軸油霧供給結(jié)構(gòu)如圖2所示，MQL微量潤滑泵出口的油氣混合物通過一段氣動軟管輸送到中空軸主電機上，由旋轉(zhuǎn)接頭接入主電機中空軸上，再傳遞到六工位轉(zhuǎn)塔空心軸上，zui后到達刀柄和內(nèi)冷鉆頭。本機床采用的刀具一般為整體硬質(zhì)合金內(nèi)冷鉆頭。刀具中心有兩個毛細孔將MQL油霧傳輸?shù)降都馇邢鞑课患肮ぜl(fā)熱表面，達到冷卻潤滑效果。內(nèi)冷麻花鉆通常采用液壓刀柄來卡持，刀座與刀柄之間通過一套內(nèi)冷管保證密封性。通過試驗及實際生產(chǎn)證明，在MQL內(nèi)冷加工中采用通用型脹芯（鴨嘴密封圈密封）時偶爾出現(xiàn)密封效果不好的問題，因為通用型脹心較適合高壓水冷方式，只有高壓冷卻液才能將脹芯的鴨嘴型膠圈推開實現(xiàn)密封，而0.6-0.7MPa的MQL油霧有時無法推開鴨嘴型密封圈，達不到*密封效果。在MQL微量潤滑加工曲軸油孔時*選擇是采用MQL的脹芯（端面O型膠圈密封），配合內(nèi)冷管將微量潤滑油霧傳遞到刀柄及刃具上。實現(xiàn)了油霧的*密封傳遞后才能保證刃具的油霧有足夠的壓力和流量，才能保證加工時的效率和刀具壽命。
曲軸潤滑油孔加工方法
曲軸潤滑油孔加工屬于深孔加工（L/d>5），尤其斜油孔，深度通常為15d～30d。深孔廣泛應(yīng)用的加工方法有：扁鉆、麻花鉆、槍鉆、內(nèi)排屑深恐鉆削系統(tǒng)（BTA）、吸鉆法、單管雙進油法（DF）、深恐套料鉆及微量潤滑（MQL）內(nèi)冷麻花鉆。目前國內(nèi)在曲軸油孔加工中主要采用的方法是槍鉆和MQL麻花鉆，也有搖臂鉆床配合翻轉(zhuǎn)夾具的老式加工方法。
1.槍鉆
槍鉆由刀柄、刀桿和刀頭組成，三者相互焊接而成。刀桿一般使用鉻鉬鋼管，當(dāng)槍鉆鉆削時冷卻液通過鋼管輸送到刀尖，刀桿上壓制出一個V字型槽，用于排屑。刀頭一般采用硬質(zhì)合金材料。槍鉆加工孔的精度高，表面質(zhì)量較好。但必須采用槍鉆油冷卻和沖屑，需要一套冷卻循環(huán)系統(tǒng)。槍鉆加工時對切削液的要求十分高，必須滿足足夠壓力流量及過濾要求。在整個切削液購買、管理、使用及廢棄處理過程中對用戶帶來很大的經(jīng)濟和資源的消耗，對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，切削液揮發(fā)的氣體和長期使用過程中產(chǎn)生的細菌對工人身體也產(chǎn)生危害。而且，由于平衡性差，槍鉆加工過程中必須采用導(dǎo)向套來支撐。導(dǎo)向套為易損件，需要按不同鉆頭配備不同直徑的導(dǎo)向套。槍鉆加工效率比較低，以加工直徑為φ5～φ12mm的深孔為例，切削速度一般為40～100m/min，zui高可達120m/min。進給量一般采用0.005～0.07mm/r。
2.MQL技術(shù)
MQL技術(shù)主要是將壓縮空氣與少量潤滑油混合后，霧化形成微米級的液滴，通過輸送管路及麻花鉆內(nèi)冷孔噴射到加工區(qū)，對刀具和工件之間的加工區(qū)進行潤滑冷卻。
MQL技術(shù)的優(yōu)點：
1）MQL在使用過程中消耗的潤滑油油量特別節(jié)省，僅為0.03～0.3L/h。而常規(guī)傳統(tǒng)濕式加工的切削液用量高達50～100L/min，同時還要求機床配備能耗較大的冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
2）提高切削效率及切削質(zhì)量，有效減小刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦、降低切削力、切削溫度、延長刀具壽命、提高加工表面質(zhì)量。
3）MQL使用環(huán)保型植物油切削液，減少對人體和環(huán)境的污染。
4）加工過程幾乎無油，工件表面清潔，可取消清洗過程或者輕度清洗即可，同時易于觀察加工過程。
5）簡化了切削液管理。
6）安裝簡單，維護方便。
MQL麻花鉆加工設(shè)備
研發(fā)的SUC8149系列曲軸油孔加工數(shù)控機床采用MQL麻花鉆加工工藝，在曲軸油孔加工領(lǐng)域有著*的優(yōu)勢。SUC8149機床結(jié)構(gòu)采用X、Y、Z、A、B五軸結(jié)構(gòu)（見圖1）。A軸為工件回轉(zhuǎn)軸，采用液壓卡盤將工件卡緊，尾臺*頂緊工件中心孔。轉(zhuǎn)塔及刀具安裝在立柱滑板上，滑板在Y軸導(dǎo)軌上上下移動實現(xiàn)不同高度油孔的加工。立柱安裝在Z軸轉(zhuǎn)盤的導(dǎo)軌上，沿Z軸前后移動實現(xiàn)進給及退刀動作。而Z軸轉(zhuǎn)盤通過B軸鉸鏈安裝在半圓形轉(zhuǎn)盤底座上，轉(zhuǎn)盤可以繞著B軸做回轉(zhuǎn)動作實現(xiàn)不同角度油孔的加工。
SUC8149機床主軸油霧供給結(jié)構(gòu)如圖2所示，MQL微量潤滑泵出口的油氣混合物通過一段氣動軟管輸送到中空軸主電機上，由旋轉(zhuǎn)接頭接入主電機中空軸上，再傳遞到六工位轉(zhuǎn)塔空心軸上，zui后到達刀柄和內(nèi)冷鉆頭。本機床采用的刀具一般為整體硬質(zhì)合金內(nèi)冷鉆頭。刀具中心有兩個毛細孔將MQL油霧傳輸?shù)降都馇邢鞑课患肮ぜl(fā)熱表面，達到冷卻潤滑效果。內(nèi)冷麻花鉆通常采用液壓刀柄來卡持，刀座與刀柄之間通過一套內(nèi)冷管保證密封性。通過試驗及實際生產(chǎn)證明，在MQL內(nèi)冷加工中采用通用型脹芯（鴨嘴密封圈密封）時偶爾出現(xiàn)密封效果不好的問題，因為通用型脹心較適合高壓水冷方式，只有高壓冷卻液才能將脹芯的鴨嘴型膠圈推開實現(xiàn)密封，而0.6-0.7MPa的MQL油霧有時無法推開鴨嘴型密封圈，達不到*密封效果。在MQL微量潤滑加工曲軸油孔時*選擇是采用MQL的脹芯（端面O型膠圈密封），配合內(nèi)冷管將微量潤滑油霧傳遞到刀柄及刃具上。實現(xiàn)了油霧的*密封傳遞后才能保證刃具的油霧有足夠的壓力和流量，才能保證加工時的效率和刀具壽命。