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技術(shù)文章
MQL麻花鉆對(duì)曲軸油孔的加工要求
閱讀：1674 發(fā)布時(shí)間：2013-11-5
曲軸加工一般采用生產(chǎn)線模式。每臺(tái)機(jī)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(duì)油孔加工機(jī)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(jìn)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(shí)冷卻液通過鋼管輸送到刀尖，刀桿上壓制出一個(gè)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(shí)對(duì)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(gè)切削液購買、管理、使用及廢棄處理過程中對(duì)用戶帶來很大的經(jīng)濟(jì)和資源的消耗，對(duì)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(xì)菌對(duì)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(dá)120m/min。進(jìn)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(jí)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(duì)刀具和工件之間的加工區(qū)進(jìn)行潤滑冷卻。
MQL技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
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(dá)50～100L/min，同時(shí)還要求機(jī)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(duì)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(shí)易于觀察加工過程。
5）簡化了切削液管理。
6）安裝簡單，維護(hù)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(jī)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(shì)。SUC8149機(jī)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(tái)*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(dòng)實(shí)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(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給及退刀動(dòng)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(dòng)作實(shí)現(xiàn)不同角度油孔的加工。
SUC8149機(jī)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(dòng)軟管輸送到中空軸主電機(jī)上，由旋轉(zhuǎn)接頭接入主電機(jī)中空軸上，再傳遞到六工位轉(zhuǎn)塔空心軸上，zui后到達(dá)刀柄和內(nèi)冷鉆頭。本機(jī)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(gè)毛細(xì)孔將MQL油霧傳輸?shù)降都馇邢鞑课患肮ぜl(fā)熱表面，達(dá)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(yàn)及實(shí)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(shí)偶爾出現(xiàn)密封效果不好的問題，因?yàn)橥ㄓ眯兔浶妮^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(shí)現(xiàn)密封，而0.6-0.7MPa的MQL油霧有時(shí)無法推開鴨嘴型密封圈，達(dá)不到*密封效果。在MQL微量潤滑加工曲軸油孔時(shí)*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(shí)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(shí)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(jìn)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(shí)冷卻液通過鋼管輸送到刀尖，刀桿上壓制出一個(gè)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(shí)對(duì)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(gè)切削液購買、管理、使用及廢棄處理過程中對(duì)用戶帶來很大的經(jīng)濟(jì)和資源的消耗，對(duì)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(xì)菌對(duì)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(dá)120m/min。進(jìn)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(jí)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(duì)刀具和工件之間的加工區(qū)進(jìn)行潤滑冷卻。
MQL技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
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(dá)50～100L/min，同時(shí)還要求機(jī)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(duì)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(shí)易于觀察加工過程。
5）簡化了切削液管理。
6）安裝簡單，維護(hù)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(jī)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(shì)。SUC8149機(jī)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(tái)*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(dòng)實(shí)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(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給及退刀動(dòng)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(dòng)作實(shí)現(xiàn)不同角度油孔的加工。
SUC8149機(jī)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(dòng)軟管輸送到中空軸主電機(jī)上，由旋轉(zhuǎn)接頭接入主電機(jī)中空軸上，再傳遞到六工位轉(zhuǎn)塔空心軸上，zui后到達(dá)刀柄和內(nèi)冷鉆頭。本機(jī)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(gè)毛細(xì)孔將MQL油霧傳輸?shù)降都馇邢鞑课患肮ぜl(fā)熱表面，達(dá)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(yàn)及實(shí)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(shí)偶爾出現(xiàn)密封效果不好的問題，因?yàn)橥ㄓ眯兔浶妮^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(shí)現(xiàn)密封，而0.6-0.7MPa的MQL油霧有時(shí)無法推開鴨嘴型密封圈，達(dá)不到*密封效果。在MQL微量潤滑加工曲軸油孔時(shí)*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(shí)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(shí)的效率和刀具壽命。