深孔加工機床冷卻循環(huán)系統(tǒng)

深孔加工機床冷卻循環(huán)系統(tǒng)

冷卻液起到冷卻、潤滑、排屑、避免切屑對已加工表面劃傷等作用，在一定程度上影響深孔加工質量。深孔加工機床冷卻循環(huán)系統(tǒng)設計有外排屑循環(huán)系統(tǒng)和內(nèi)排屑循環(huán)系統(tǒng)兩種。外排屑循環(huán)系統(tǒng)是指冷卻泵打出的帶有壓力的冷卻液通過鉆、鏜桿內(nèi)孔到達刀具的切削區(qū)域，冷卻液帶動切屑從工件兩端排出。內(nèi)排屑循環(huán)系統(tǒng)是指冷卻泵打出的帶有壓力的冷卻液通過受油器，經(jīng)過鉆桿與工件內(nèi)孔之間的間隙到達切削區(qū)域，冷卻液帶動切屑從鉆桿內(nèi)孔向后排出。本文中深孔鏜主要是對大型缸體類零件內(nèi)孔的精加工，采用推鏜的方式進行加工，所以冷卻液循環(huán)系統(tǒng)確定為外排屑循環(huán)系統(tǒng)。

可自動排屑的大流量冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的構成

深孔加工中加工的孔徑越小，需要冷卻液的流量越小、壓力越大；加工的孔徑越大，需要冷卻液的流量越大、壓力越小。本文中的深孔鏜削直徑為2 000 mm，冷卻液流量1500 L/min，參數(shù)超出常規(guī)深孔加工機床范圍。為確保冷卻的順利實施，著重研究了深孔鏜加工工藝，通過調(diào)研車鏜床冷卻液的實際使用工況并進行理論分析，確定可自動排屑的大流量冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的構成及技術原理。

數(shù)控重型臥式車鏜床項目實施設計時需要兼顧臥車、深孔兩種排屑形式。臥車的鐵屑通常是長屑，深孔的鐵屑通常是短屑，兩者共用同一排屑器。通過調(diào)研并與排屑器廠家技術探討，確定采用步進式排屑器。實際應用中深孔鏜削冷卻液介質分乳化液和油介質兩種。乳化液通常是在水中添加一些化學物質，主要起到冷卻、排屑的作用，一般用于粗鏜加工。油介質除起到冷卻、排屑作用外，還起到潤滑、避免切屑對已加工表面劃傷等作用，一般用于精鏜加工。本文中深孔鏜加工的是油壓機主缸體內(nèi)孔，屬于精加工，所以冷卻液確定為油介質，冷卻泵確定為螺桿泵。自動排屑器、螺桿泵組等外配套件的各項性能參數(shù)確定后，綜合考慮機床的整機結構進行優(yōu)化方案設計，確定可自動排屑的大流量冷卻液循環(huán)系統(tǒng)由兩個互成90° 布置的自動排屑器，自動排屑器下方的大油槽、鐵屑箱、冷卻液管路、油箱、磁性分離器、螺桿泵組、冷卻油管等構成，其特征在于：步進式自動排屑器在長度方向上傾斜安裝，可使鐵屑及冷卻液快速排進下一環(huán)節(jié)。下方自動排屑器側板設排油孔，下方為大油槽，可使鐵屑和冷卻液自動分離。磁性分離器和帶有過濾網(wǎng)的油箱進行多層過濾，可使螺桿泵組吸入凈化油。

可自動排屑的大流量冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的技術原理

在螺桿泵的作用下，將帶有一定壓力的大流量冷卻液（油介質）通過大型鏜桿內(nèi)部冷卻液輸送管送至鏜刀切削區(qū)域，大流量冷卻液起到冷卻、潤滑、排屑、避免切屑對已加工表面劃傷等作用。帶有一定壓力的大流量冷卻液帶動切屑從工件兩端流進步進式自動排屑器。較長的步進式自動排屑器安裝到地基中，步進式自動排屑器隨地基在長度方向上傾斜，鐵屑及冷卻液快速向右側方向排進鏈板式自動排屑器中。鐵屑及冷卻液在自動排屑器中分離，鐵屑被自動排入鐵屑箱中，冷卻液經(jīng)自動排屑器側板的排油孔流入其下方的大油槽，再從大油槽底部的排油孔經(jīng)冷卻液管路流向磁性分離器，冷卻液初步凈化后流入油箱，在油箱中經(jīng)過多層過濾網(wǎng)進行過濾，后由螺桿泵組將帶有一定壓力的冷卻液打出。經(jīng)冷卻油管打入大型鏜桿內(nèi)部冷卻液輸送管到達切削區(qū)域，切削區(qū)域的鐵屑及冷卻液經(jīng)工件兩端流進步進式自動排屑器，如此循環(huán)使用。實現(xiàn)帶有切削的大流量冷卻液自動循環(huán)使用。