鉆床 - 用鉆頭在工件上加工孔的機床
鉆床指主要用鉆頭在工件上加工孔的機床。通常鉆頭旋轉為主運動,鉆頭軸向移動為進給運動。鉆床結構簡單,加工精度相對較低,可鉆通孔、盲孔,更換特殊刀具,可擴、锪孔,鉸孔或進行攻絲等加工。加工過程中工件不動,讓刀具移動,將刀具中心對正孔中心,并使刀具轉動 - 主運動。鉆床的特點是工件固定不動,刀具做旋轉運動,并沿主軸方向進給,操作可以是手動,也可以是機動。

鉆床發(fā)展
20世紀70年代初,鉆床在世界上還是采用普通繼電器控制的。如70年代-80年代進入中國的美國的ELDORADO公司的MEGA50,德國TBT公司的T30-3-250,NAGEL公司的B4-H30-C/L,日本神崎高級精工制作所的DEG型等鉆床都是采用繼電器控制的。
80年代后期由于數(shù)控技術的出現(xiàn)才逐漸開始在深孔鉆床上得到應用,特別是90年以后這種先進技術才得到推廣。如TBT公司90年代初上市的ML系列深孔鉆床除進給系統(tǒng)由機械無級變速器改為采用交流伺服電機驅動滾珠絲杠副,進給用滑臺導軌采用滾動直線導軌以外,鉆桿箱傳動為了保證高速旋轉、精度平穩(wěn),由交換皮帶輪及皮帶,和雙速電機驅動的有級傳動變?yōu)闊o級調速的變頻電機到電主軸驅動,為鉆削小孔深孔鉆床和提高深孔鉆床的水平質量創(chuàng)造了有利條件。
為了加工某些零件上的相互交叉或任意角度、或與加工零件中心線成一定角度的斜孔,垂直孔或平行孔等需要,各個國家而專門開發(fā)研制多種專用深孔鉆床。例如專門為了加工曲軸上的油孔,連桿上的斜油孔,平行孔和飼料機械上料模的多個徑向出料孔等。特別適用于大中型卡車曲軸油孔的BW250-KW深孔鉆床,它們均具有X、Y、Z、W四軸數(shù)控。
為了客戶需要,在一條生產(chǎn)線上可以加工多種不同品種的曲軸油孔,于2000年設計制造了第一臺柔性曲軸加工中心,可以加工2~12缸不同曲軸上所有的油孔。MOLLART公司生產(chǎn)制造的專為加工顆粒擠出模具而開發(fā)的具有六等分六根主軸同時加工同一工件上六個孔的專用深孔鉆床。該工件孔數(shù)量多達36000個。全都是數(shù)控系統(tǒng)控制的。
鉆床的作用
鉆床是具有廣泛用途的通用性機床,可對零件進行鉆孔、擴孔、鉸孔、锪平面和攻螺紋等加工。
在鉆床上配有工藝裝備時,還可以進行鏜孔,在鉆床上配萬能工作臺還能進行分割鉆孔、擴孔、鉸孔。
鉆床分類
鉆床可根據(jù)其具有的特點和工作方式以及用途分為以下8種類型:
立式鉆床
工作臺和主軸箱可以在立柱上垂直移動,用于加工中小型工件。
臺式鉆床
簡稱臺鉆。一種小型立式鉆床,最大鉆孔直徑為12~15毫米,安裝在鉗工臺上使用,多為手動進鉆,常用來加工小型工件的小孔等。
搖臂鉆床
主軸箱能在搖臂上移動,搖臂能回轉和升降,工件固定不動,適用于加工大而重和多孔的工件,廣泛應用于機械制造中。
深孔鉆床
用深孔鉆鉆削深度比直徑大得多的孔(如槍管、炮筒和機床主軸等零件的深孔)的專門化機床,為便于除切屑及避免機床過于高大,一般為臥式布局,常備有冷卻液輸送裝置(由刀具內部輸入冷卻液至切削部位)及周期退刀排屑裝置等。
中心孔鉆床
用于加工軸類零件兩端的中心孔。
銑鉆床
工作臺可縱橫向移動,鉆軸垂直布置,能進行銑削的鉆床。
臥式鉆床
主軸水平布置,主軸箱可垂直移動的鉆床。
多軸鉆床
立體鉆床,這樣的鉆床有多個可用鉆軸,可靈活調節(jié)。
技術參數(shù)
隨著家電市場銷售量增大,塑料制品增長速度加快,塑料模具制造業(yè)蓬勃發(fā)展,鉆床為了滿足模具上的水孔、射銷孔等孔系的深孔加工。由過去的單一座標軸的深孔鉆床加工發(fā)展到需要加工座標孔系的多孔加工而開發(fā)的三座標數(shù)控深孔鉆床近些年來發(fā)展很快。
為了滿足模具制造業(yè)發(fā)展的需要,又開發(fā)了除了鉆削深孔以外,還可以進行銑削、攻絲等多功能的ZXK2103深孔鉆銑中心和三座標數(shù)控ZK2103A、ZKA2102型深孔鉆床。不僅有三座標 - 三軸數(shù)控軸深孔鉆床,而且數(shù)控軸已發(fā)展到四軸、五軸,有的已到六軸的全自動六軸數(shù)控槍鉆加工中心或數(shù)控銑鉆中心,它們都有自動換刀裝置。前幾年存儲刀具的刀庫只有12把或24把,而且自動換刀裝置不包括細長的槍鉆,現(xiàn)在不但刀具庫存儲數(shù)量增加,而且槍鉆也自動更換之列,這是一個很大的發(fā)展。
德國IXI0N公司的TLF1004型四軸數(shù)控(X、Y、Z、B)深孔鉆床刀具刀庫存儲24把,TBT公司的T30/320-1050KT,F(xiàn)TS深孔鉆削中心,滾筒式刀具庫24把(其中8種不同直徑、每種三件),它們的槍鉆都不包括在自動換刀之列?,F(xiàn)在的英國MOLLART公司的FMC系列全自動六軸數(shù)控槍鉆加工中心、鉆孔直徑范圍:φ5~φ50mm最大鉆孔深度1350mm,除了鉆削以外還有銑削、攻絲功能。
當剛性攻絲M30滿足不了時,還可以用標準銑刀及螺旋銑削方式通過數(shù)控插補功能來加工大螺紋,它的自動換刀裝置具有90把刀,其中包括長度達到1500mm槍鉆的自動更換,其獨到之處是對這長鉆頭的特殊輔助支承,在加工過程能自動就位和撤回,該機床還有用戶化編程軟件GE.FANUC數(shù)控系統(tǒng)。
可編程參數(shù):主軸進給速度、鉆孔深度、及對加工工程中進行監(jiān)控。為了擴大機床加工規(guī)格范圍,有的深孔鉆床既具有槍鉆法鉆削深孔、銑削平面、剛性攻絲的功能,又具有內排屑鉆削(BTA法)鉆孔的功能,以便鉆削大孔及加大機床柔性。德國IX10N公司的1A5TL-1600-5重型深孔鉆銑復合加工中心,五軸數(shù)控其主要技術參數(shù):鉆孔直徑范圍:φ3~φ36(65)mm,其中大于φ35mm的孔徑可用BTA法進行鉆削。
一次鉆削深度1600mm,最大鉆削深度2100mm,銑削能力250(400)cm3/min,主軸轉速300(75)~6000r/min,五軸數(shù)控:W、X、Y、Z、B、A(-25°~+15°),按“A”其中W-鉆銑單元水平移動;X-工作臺橫向移動;Y-鉆銑單元垂直移動;Z-立柱縱向移動;B-工作臺旋轉;A-鉆銑單元擺動。
MD30-KW深孔鉆銑床,其主要技術參數(shù):鉆孔范圍:φ4~φ25mm,最大鉆削深度1000mm,銑削能力350cm3/min,麻花鉆鉆孔最大φ30mm,攻絲M24X3,數(shù)控軸數(shù):X、Y、Z、W、B、A還有C軸,此機床具有很大的柔性,除了加工垂直于平面上的和斜面上鉆削深孔以外,還可以利用“C”軸對曲軸上任何位置上的油孔進行鉆削。
除深孔鉆床有很大發(fā)展以外,深孔鉆槍本身也有很大變化。過去槍鉆規(guī)格一般為φ2~φ30mm左右,現(xiàn)在已發(fā)展到φ0.9~φ40mm甚至到50mm.。槍鉆規(guī)格已標準化到φ0.9~φ50mm,特別是其中大于φ18mm的鉆頭可用機夾刀頭,它是一種不重磨鉆頭,刀刃磨損后轉位、刀片磨損后更換刀片或導向墊,不會傷害或廢棄刀桿、刀柄等。
檢機械驗
鉆床相關標準與其他金屬切削機床相關標準大體相同,其專用標準有:GB6477.4-86《金屬切削機床術語鉆床》,GB2815-89、JB/T5763-91《鉆床聯(lián)接尺寸標準》,GB9461-88、JB/Z108-89《搖臂鉆床參數(shù)及系列型譜標準》,GB4017-97、JB/T6335-92《搖臂鉆床精度及技術條件》,JB/GQ1092-86、JB/GQ1087-86《滑座搖臂鉆床精度及技術條件》,JB4242.1~JB4242.3-86、JB/T6336-92《萬向搖臂鉆床精度及技術條件》,GB2813-89、JB/Z13689《臺式鉆床參數(shù)及系列型譜》。
JB5756-91《臺式鉆床主軸端部》,JB/T5764-91《臺式鉆床主軸技術條件》,JB5246-91《臺式鉆床精度》,JB/T3061-92《臺式鉆床技術條件》,GB2814-89、JB/Z125-89《立式鉆床參數(shù)及系列型譜》,GB4019-97、JB/T3769-93《方柱立式鉆床精度及技術條件》,GB4018-83、JB/T3768-93《圓柱立式鉆床及技術條件》,JB3756-84《輕型圓柱立式鉆床精度》,JB4148-85《十字工作臺立式鉆床精度》等,出口產(chǎn)品不得低于一等品。
檢驗項目
①底座工作臺面的平面度。
②工作臺面的平面度 - 搖臂鉆無此項。
③工作臺跳動 - 搖臂鉆無此項。
④主軸錐孔軸線的徑向跳動。
⑤主軸回轉軸線的徑向跳動。
⑥主軸回轉軸線對底座工作面垂直度。
⑦主軸套筒垂直移動對底座工作面垂直度。
⑧主軸在主軸軸向力作用下主軸軸線對工作臺面垂直度的變化。
此外,搖臂鉆床還應檢驗:
①搖臂轉動對底座工作面平行度。
②夾緊立柱和主軸箱時主軸軸線的位移量。精度檢驗時必須參照JB2670-82《金屬切削機床精度檢驗通則》進行。
操作規(guī)程
鉆床操作規(guī)程
1.工作前必須全面檢查各部操作機構是否正常,將搖臂導軌用細棉紗擦拭干凈并按潤滑油牌號注油。
2.搖臂和主軸箱各部鎖緊后,方能進行操作。
3.搖臂回轉范圍內不得有障礙物。
4.開鉆前,鉆床的工作臺、工件、夾具、刃具,必須找正,緊固。
5.正確選用主軸轉速、進刀量,不得超載使用。
6.超出工作臺進行鉆孔,工件必須平穩(wěn)。
7.機床在運轉及自動進刀時,不許變緊固換速度,若變速只能待主軸完全停止,才能進行。
8.裝卸刃具及測量工件,必須在停機中進行,不許直接用手拿工件鉆削、不得戴手套操作。
9.工作中發(fā)現(xiàn)有不正常的響聲,必須立即停車檢查排除故障。
包裝儲運
鉆床多采用木箱包裝,各木箱生產(chǎn)廠家在制造木箱時,依據(jù)GB7284-98《框架木箱》,GB/T13384-92《機電產(chǎn)品包裝通用技術條件》及相關標準。上述標準對包裝箱的材質、結構、含水率等項目做了具體規(guī)定。包裝箱檢驗抽樣判定時還須參照SN/T0275-93《出口商品運輸包裝木箱檢驗規(guī)程》。箱內機床應進行有效的固定和襯墊,其電器及加工未涂漆表面應做防銹防潮處理,其防銹有效期為兩年。在存放及滯港期間機床類產(chǎn)品應庫內保管,暫時露天存放時應墊高并加苫蓋防止雨淋、水浸。箱面重心、防雨、勿倒置、輕放等標識應齊全,以保證運輸時產(chǎn)品完好,安全的運抵目的地。
