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核管道是一種材料昂貴的彎管,為保證核管道的安全性,在加工過程中會將其原材料制造成實心鍛件,經過深孔加工后成為管件,最后再制作成彎管。
目前在國內,超過<|)500孔徑的較長規格的核管道,都是先套料加工出<|>300?中400的孔徑,再鏜孔加工到規定尺寸。
一根大規格的核管道原料價格達上千萬元,如果第一次套料孔徑至</>300?辦400套出芯棒,第二次套料孔徑至令700套出管件,兩次套料后的芯棒、管件還可再利用,不僅能大幅提髙加工效率,還提高了材料的利用率。
為此,設計了一種最大套料孔徑小700、最大套料長度10 000 mm的大孔徑深孔套料加工加工中心,如圖1所示。
1.1加工中心用途
加工中心主要用于大型核管道的深孔套料加工,也可用于大型回轉類零件的鏜削加工,具有偏心軸類的定位夾緊功能,可對偏心軸類零件進行深孔套料及鏜削加工。
1.2加工中心特點
工作時床頭箱花盤帶動工件作旋轉主運動,鉆桿進給滑板帶動套料刀具作縱向進給運動,完成套料加工。工件裝夾方式為一夾一托,即花盤夾緊工件,開式中心架或閉式中心架支撐工件回轉直徑。
1.3加工中心組成
加工中心總體布局為床頭箱固定、平床身結構型式,主要由床身1、床頭箱2、床頭箱底座3、主電機底座4、花盤5、花盤防
護罩6、開式中心架7、閉式中心架8、導向中心架9、鉆桿支架10、中心架移動箱11、鉆桿進給滑板12、自動排屑裝置13、冷卻系統14、液壓系統、!|氣系統等組成,如圖2、圖3所示。
1.4加工中心主要參數指標
加工中心主要參數指標如表1所示。
2加工中心主要結構特點
床身采用優質鑄鐵鑄造,床身為矩形兩導軌。在操作者側,床身裝有齒面向外的大模數斜齒條,供開/閉式中心架、導向中心架、鉆桿支架、鉆桿進給滑板移動用;在自動排屑器側,床身裝有齒面向外的大模數斜齒條,供鉆桿進給滑板移動用。
250 r/min的變速范圍。
鉆桿進給滑板的通孔做內排屑通道。鉆桿進給滑板安裝鉆桿進給箱,鉆桿進給箱是鉆桿進給以及快速移動的驅動機構。由一個37 kW的直流電機驅動,經回曲機構降速,再經行星機構將動力由一根軸傳至左、右兩側蝸輪蝸桿箱,經過蝸輪一蝸桿降速并轉換方向,使左、右兩側蝸輪蝸桿箱內的斜齒輪分別與床身兩側的左旋、右旋斜齒條嚙合,實現縱向移動。
導向中心架在床身上縱向移動由一個15 kW的直流電機驅動,經齒輪降速、蝸輪一蝸桿降速并換向后,末端齒輪與床身上的斜齒條嚙合來實現縱向移動。機動頂緊工件時,設定電流過載保護。
本加工中心冷卻系統排屑方式為內排屑,床身后側油箱上方安裝自動排屑裝置。自動排屑裝置為模鍛鏈式排屑器,具有油屑分離功能。分離出的冷卻液流入下方油箱,鐵屑排進鐵肩箱。
冷卻系統由鐵肩收集罩、油箱、螺桿泵組、冷卻油管、過濾裝置等組成。油箱安裝在地溝內,可裝油量16 000?20 000 L。螺桿杲組安裝在地基上,由三個最大壓力為2.5 MPa、最大流量為800 L/min的螺桿泵組成,其中一個螺桿泵由變頻電機驅動,流量可調。
3創新點3.1創新點1
針對套料直徑大、花盤線速度高、卡爪離心力大等難利用有限元分析、動平衡試驗等技術手段,設計制造了套料直徑小700的BTA內排屑套料加工重型深孔鉆鏜床。
3.2創新點2
首次研制了具有2 400 L/min犬流羞袖屑分窩模鍛鏈式排屑裝置的冷卻循環系統,¥七胃高,能降低勞動強$提聞生廣效率。
泵車上3個流量為800 L/min的螺桿泵將帶\有壓力的冷卻液打入受油器。BTA內排^系統將帶有^#大量冷卻液輸送到模鍛鏈式自動排屑器\
排屑器底部雙層底板 <層中并排^與排肩器長度相當的磁條,可使冷卻液中的鐵屑快速沉入排屑器底部,被刮板輸送至鐵屑箱。
大量冷卻液從排屑器兩側帶有過濾網的多個出油口排出,流入排屑器下方油箱,循環使用。
3.3創新點3
針對套料長度長,加工過程中容易產生偏載的問題,研制了帶有行星差速裝置的雙齒輪一齒條進給驅動機構,實現了鏜削進給機構同步驅動。
該機構由一個電機驅動,經行星差速機構將動力兩端輸出至左、右兩側蝸輪蝸桿箱,分別與床身兩外側的左、右旋斜齒條嚙合,同步驅動鉆桿進給滑板帶動套料刀作縱向進給運動,保證鉆削進給系統穩定。
4加工中心安調中出現的問題及解決措施
加工中心長油箱共27 m,由4個6 m段和1個3 m段組成。單個油箱起吊并不存在問題,但在用戶現場將全部油箱連接后,整體往地溝中起吊過程中,彎曲變形大。現場采用焊接縱向抗彎筋
5結語
本加工中心于2015年交付吉林中意核管道制造有限公司投入使用(圖4),有效解決了大孔徑核管道套料加工的難題,提高了生產效率,節約了昂貴的原材料。
2024-11
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