环冷机台车车架镗孔加工工艺分析

来源:用户上传      作者: 孙永磊 董云霞 范在田

　　摘要：本文分析了环冷机台车车架的镗孔工艺流程，及加工方法和刀具的选择。
　　关键词：台车车架镗孔；加工工艺
　　中图分类号：F407.41 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）01-0-01
　　
　　一、镗孔加工要求
　　镗孔是环冷机台车车架的主要加工内容之一。台车车架有三处孔需要加工，一是环冷台车与环冷机三角梁铰链支座接头固定用孔，是环冷机卸矿时重要的连接点和受力点，加工精度要求较高；另两处是台车车架两端安装台车车轮轴孔，要求在加工时它能很好地保证两端轴孔的尺寸精度和位置精度，保证产品质量，达到设计要求。
　　台车车架的三处孔是环冷台车的主要配合孔，所以有较高的尺寸精度要求，公差控制在IT8-IT9，两孔中心线偏差控制在0.10-0.20mm。镗孔表面粗糙度按Ra3.2-Ra1.6加工。因此保证镗孔加工质量，满足环冷台车部件安装精度，对环冷台车的可靠运行有着十分重要的意义。提高镗孔加工质量，除靠机床、附件、夹具等精度和正确选用刀具，提高刃磨质量等来保证外，有效地控制镗孔直径尺寸，保证镗孔质量也起着决定作用。
　　
　　二、镗孔用设备
　　1.环冷机台车车架镗孔加工采用专用自制组合镗孔机床，由底座、机械滑台、镗削头、底板、电器控制柜组成。技术参数的选定：加工台车车轮轴孔由两台HJ40B-Ⅲ机械滑台、两台TA40-N镗削头和两个滑台固定底座组成；加工铰链支座接头孔由一台HJ25B-Ⅱ机械滑台、一台TA25-N镗削头组成。机械滑台行进速度为24mm/min，镗削头转速80r/min，镗削进给量为0.3mm/min，其中安装台车车轮轴的两个孔确定为设备安装以及加工基准，加工这两个孔所用底座、机械滑台、镗削头安装在同一条线上，并且机械滑台可以在底座上轴向移动，并且保证两个镗削头的主轴中心线偏差控制在0.10mm以内，这样就可以适应加工不同规格的台车车架。加工铰链支座接头孔机械滑台和镗削头，安装在宽2.5米，长3米，厚度40mm的钢板上，并在地基上固定，方便加工不同规格的台车车架的调整。
　　2.台车车架镗孔加工的定位方式采取工艺定位，台车车架在镗孔前划孔加工圆，校正台车车架的加工位置以划好的孔加工圆为依据，在镗削头主轴上装一划针，手动转动镗削头主轴，使指针对准台车车架待镗孔端面划的孔加工圆校正即可，校正好台车车架三个孔加工位置，就可以将台车车架固定。
　　
　　三、采用夹具装夹
　　台车车架镗孔夹具采用可调式结构，是根据台车车架加工采用划线找正的方式来决定的，通过划线可以纠正台车车架焊接产生的偏差。台车车架放到镗孔夹具上，首先确定台车车轮轴孔位置，然后确定铰链支座接头孔的位置，并将台车车架固定牢固。固定台车车架时要使压紧点与夹具的支撑点垂直，台车车架镗孔夹具侧面的定位要可靠，能承受镗削头所形成的切削力，不致使工件在加工过程中发生位移现象，在夹具设计时，我们注重操作安全、方便、省力，适应台车车架批量加工。
　　
　　四、镗孔加工方法
　　孔的镗削加工往往要经过粗镗、半精镗、精镗工序的过程。粗镗、半精镗、精镗工序的选择，取决于所镗孔的精度要求、工件的材质及工件的具体结构等因素。
　　1.粗镗是台车车架孔镗削加工的重要工艺过程，它主要是对工件的气割孔进行预加工，为下一步半精镗、精镗加工达到要求奠定基础，环冷机台车车架粗镗后一般留单边2mm-3mm作为半精镗和精镗的余量。由于在粗镗中采用较大的吃刀深度，故在粗镗中产生的切削力大、切削温度高，刀具磨损严重。为了保证粗镗的生产率及一定的镗削精度，因此要求粗镗刀应有足够的刚度，能承受较大的切削力，并有良好的抗冲击性能；粗镗要求镗刀有合适的几何角度，以减小切削力，并有利于镗刀的散热。
　　2.半精镗是精镗的预备工序，主要是解决粗镗时残留下来的余量不均部分。环冷机台车车架三个孔加工精度要求较高，半精镗分两次进行:第一次主要是去掉粗镗时留下的余量不均匀的部分；第二次是镗削余下的余量，以提高孔的尺寸精度、形状精度及减小表面粗糙度。半精镗后一般留精镗单边0.3mm-0.4mm余量，对其它精度要求不高的孔，粗镗后可直接进行精镗，不必设半精镗工序。
　　3.精镗是在粗镗和半精镗的基础上，在吃刀深度和进给量都较小的情况下，切去粗镗或半精镗留下的较少余量，准确地达到图纸规定的内孔尺寸和表面粗糙度。环冷机台车车架半精镗后应将夹紧压板松一下，再重新压紧后进行精镗，以减少夹紧变形对加工精度的影响。镗孔直径尺寸的控制方式采用调刀试切法，将百分表测头触及刀头，轻击镗刀后端，使百分表指针转到所需数值，对工件进行试镗孔3mm-5mm，退出镗刀，测量镗孔实际尺寸，不合格还要再轻击镗刀刀柄，直到合格为止，最后再紧固镗杆前端紧定螺钉，完成镗孔。
　　
　　五、镗刀及选用
　　根据环冷机台车车架材质及加工要求，台车车架使用的镗刀采用方柄单刃镗刀，刀片材料选用YT15硬质合金刀片。根据台车车架特点及切削参数，刀片紧固形式设计为焊接式结构。刀片型号选用A125，法向后角为14°，单面磨V型断屑槽，刀片厚度C=8.5mm，刀尖圆角半径r=0.8mm；适合台车车架镗削前气割孔，加工余量不均匀，间断切削，镗刀受力较大，较好地解决了镗削台车车架孔刀具选择的问题。
　　
　　六、结语
　　环冷机台车车架的镗孔工艺流程，适用于各型号环冷机台车车架的加工，目前已在工厂加工环冷机台车车架数百台套，为工厂取得了较好的经济效益。
　　

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