深孔钻床设计

上述 结构 是通 过 液 压 控制 实 现 自动 夹 紧 和松 开 ，
减压 液压 溢流 阀 ： 此种 结 构 的最低 压 力 能 够 控 制 在 ０ １～ ． ＭＰ ， ． ０２ ａ在液 压 缸 的 进 油 口增 加 一 个 减 压式 “ 压力 溢流 控制 阀 ”通 过溢 流 阀调整 回路 的压力 。 ，
深孑 钻床 设计 是一 项 技 术 ， 是 随便 就 能设 计 好 Ｌ 不
的， 国内有广 东东莞 、 山东法 因数控 、 西安 机床 厂 、 上海 顺杰 机 电 、 京 哈镘 和 山东普 利森 等厂家 ， 北 国外 的就 不
１ 专 机设 计 要 求
深 孑 钻 床属 于专 用机 床 而 且 特别 专 ， 者 参 加设 Ｌ 笔
动速度 提 高到 １ 左 右 ， 足使 用要求 。 ０Ｓ 满
３ ２ 液 压缸 力量 匹配 的改 进 ．
液 压缸 是机床 的一 个组 成 部 分 ， 我 厂 深孑 钻 床 在 Ｌ
（） ａ 总体布局一 （） ｂ 总体帽局二
Ｚ ２０ Ｐ １２上 ， 不 了用 液压 缸 来 顶 紧加 工 工 件 ， 的控 离 它 制是依 靠 液 压 阀来 实 现 的。 当 液 压 缸 的 压 力 为 ０７ ． Ｍ ａ时 ， 紧 力 为 ８７８ Ｎ； 液 压 缸 的 压 力 为 ０ ２ Ｐ 顶 ７ 当 ．
２ 专 机 总 体 设 计
根据 深孔 钻床 的结构 和加 工零 件 的精度要 求进 行
了两 种布局 ， 图 ３所 示 。实践 证 明 ： 如 两种 结构 均可 满
足使 用要 求 ， 总体布 局一 为 １９ ２０ ９７～ ０ １年长 春 一汽 公 司使 用 的结构 ， 零件 的加 工精 度 为 ： 面粗 糙 度 Ｒ １６ 表 ． Ｉ 尺寸精 度 ＋ ２７ ７ 内孔 对 外 圆 的径 向跳 动 ００ ， ｚ ｍ， １．Ｈ ， ．２
后部 的拉 杆拉 紧对 工件 进 行 定 位 夹 紧 ， 向套 ４通 过 导
需 采用 ０２Ｍ ａ的压力 。参 看 《 ． Ｐ 液压 样 本 》 知 ， 可 一般 的 压 力 控 制 阀—— 减 压 阀或 溢 流 阀最 低 控 制 压 力 为 ０６～ ． ａ结构 如 图 ５所示 ， ． ０ ７ＭＰ ， 这种 结构 是非 常简单
如 图 ６所 示 ， ６ 图 ａ的 回路 为 常 用 型 叠 加 阀 。图
・
该结构决定了需要两套液压缸 ， 那么液压系统需使用
两排 叠加 阀分 别来 实 现 其 动作 。从 图 ３所 示 ， 紧液 顶 压缸 ５的缸径 远远 大 于夹 紧液 压 缸 １的缸 径 ， 相 同 在
… ￡ 帚 ０ 朋
钻床 ， 为基 型产 品 ，９０年 在 北 京 机 床 展 销 会 上 获 得 １９ 金 马二等 奖 。这 里再 次进行 技术 创新 和量体 裁衣 的专
机设计 ， 国内知名 人士共 睹 。 供
Ｉ ＠－
一
容 易达 到 ， 寸精 度 １． Ｈ 尺 ２７ ７容 易保 证 ， 是 内孑 对 但 Ｌ
阀对液 压顶 紧缸 进 行 ０ ２ＭＰ ． ａ的压 力 控 制 。实 践 证
明 ： 法 可 以解决 液压 顶 紧力 大小 的 问题 。 该方 从 图 ８管式溢 流 液压 阀结 构 图可 知 ： 开 右端 的 松
锁 紧螺 母 ， 纵调 节螺杆 ４使之前 进 或后退 ， 操 从而 改变
计了４ ０多 台专机 ，２ ９ ％没 有相 同的 。这里 以一种 专 机 为例 ， 介绍 一下设 计 的特殊技 巧 。在 １９ ９７年北京 机 床 展销会 上 ， 我公 司承 接 了一 台 Ｚ ２０ Ｐ １２深 孔 钻 床 ， 户 用
为长 春一 汽公 司 ， 安排 由我 为主进行 设计 ， ２为加 工 图 零件 图 ， 件 的材料 为易切 钢 ３ ， 质处 理 ， 工件 有 零 ５调 加 精 度要求 。对 于深孔 钻削来 说 ， 面粗糙 度 Ｒ １ ６ ｍ 表 ．
提 了 ； 技术 与水 平 ， 内大都 是仿 制 ， 平 中等 ， 国 论 国 水 在 际上做 的较 好 的是 德 国 Ｔ Ｔ公 司 。在 这 里 介 绍 一 项 Ｂ 填补 国 内空 白的深孔钻 制造 技术 。
图 １ 山东 普利 森 集 团有 限公 司 的 Ｚ ２ ０ 是 Ｐ １２深 孔
Ｄｉａ ｅｈ ｅｎｄｅ 『设计与研究 ｓ ｎ ｓｃ ｇ Ｒａ
根据加 工零 件 的精度 要求 设计 了一 台专机 。
流量 的作 用 下 ， 紧 液 压 缸 ５的运 动 速 度 很 慢 ， 要 顶 需
４ 左右 ， 紧液压 缸 １的 运动 速 度 ５ｓ内还行 ， 了 ０Ｓ 夹 为 解 决速 度 问题 ， 用 了图 ４所示 的结构 。 采
７３ ・
６ ｂ的 回路 在常用 型叠 加 阀基础上 增 加 了 １ “ 流 阀 个 溢 和单 向阀组合 阀” 。当油 缸顶 紧 时通 过 溢 流 阀 １流过
液 压缸 ， 时液压 缸 的压 力 由溢 流 阀 １上 的弹 簧 来 调 此 整 。济南液 压件 厂就 可 生 产 ， 力 可 以控 制 在 ０ １～ 压 ．
架３ ６再顶 紧工 件时 会 产 生 图 中细 实 线所 示 的后 仰 情 况， 导致 内孔 对外 圆 的径 向跳 动 超 差 ， 值 在 ０ １ 差 ．２～ ０ １ ．８ｍｍ。 经 过 多 次 维 修 ， 度 难 以恢 复 ， 好 情 况 精 最
为： 内孔对 外 圆 的径 向跳 动 ０ ０ ０ ０ ｍ。 ．６～ ． ８ｍ
紧工 件又 能随 工件 回转 。在使 用 过 程 中 ， 紧装 置 ９ 夹 ０ 上 的轴承 使用 １年 以后 （ １天 １ ６ ｈ连 续工 作 ， 班倒 ） 两 会产 生磨 损 ， 时轴 承产 生 间 隙 ０ ３ ｍ 左右 ， 此 ． ｍ 当导 向
一
图４ 串联 油 缸 系 统 图
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｓａ ｔｃｅ ｃ ｒ ｅ ｕ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ａ ｏ ｆｄ ｅ ｈ ｌ ｒｌ ｍａ ｈ ｎ ｉ ｒｉｌ ａ ｒ ｄ ｏ ｔｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｅ ｌｙ ｕｔｏ ｅ ｐ ｏ ｅｄ ｉ ｃ ｉ ｅ，ａ ｄ ｐ ｔｆ ｒ ｒ ｔｉ ｔ ｏ ｉ ｌ ｎ ｕ ｏ ｗａ ｄ ｉ ｓａ ｍｅｈ ｄ
图３ 总体布局 图
为 了彻底 解决 问题 ，０ ２年 重 新 与用 户 签定 技 术 ２０
协议 ， 设计 了总体布局二 的结构， 使用至今 ， 精度完全
达 到要求 ， 床使用 良好 ， 明这种 结构 非常 可靠 。该 机 说 结构 是在 床头 箱 主轴 ２上 直接 安装 弹簧 夹头 ３对工 件 定 位 ， 主轴 尾部设 计 有 夹 紧液 压 缸 １ 由 弹簧 夹 头 ３ 在 ，
在 管路上 只需 将两 液压 缸 的进 油管 路用 一根 软管 串联 ， 在 两液压 缸 的出油 管路用 另一 根软 管路 串联 ， 再
这 样必 然产 生夹 紧液 压 缸 １ 作 结 束 后 ， 排 阀 的油 工 两 路 一起 给顶 紧液压 缸 ５供 油 ， 而提 高 了顶 紧液 压 缸 从 ５的运 动速 度 ， 反之 ， 开 时亦 然 。顶 紧 液压 缸 ５的运 松
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｅ ｐ ｏ ｅ ｄ ｉ ｎ ｃ ｉｅ ｓｇ ｎ ｄ ｅ ｈ ｌ ｒｌ ｇ ｍａ ｈｎ ｌ ｉ
Ｔ ＡＮ ｎ ｎ Ｄｅ ｉ ｇ， ＨＵＡＮＧ ｏ ｉ Ｂａ ｌ ｎｇ，ＦＵ ｅ ｌ Ｚｈ ｎ ｕ
（ ｈ ｎ ｏ ｇｐｅｉ ｒｕ ｏ ，ｔ． Ｄ ｚｏ ５ ０ ６ ， Ｈ Ｓ ａｄ ｎ ｒｃ ｎｇｏｐＣ ． Ｌｄ ， ｅｈ ｕ２ ３ ７ Ｃ Ｎ） ｏ
ｐｌｉ ｅ ｗｏ ｌｙ ｕ ｆｏ ｅ ａｌｓｒ ｃ ｕ ｅ；ｒ ｓ ａｃ ｅ ｈ ｔ ｃｕ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｓｏ ｙ ｒ ｕｌ ｙｉ ｄ ｒａ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ａ ｏ ｔｏ ｖ ｒ ｌ ｔｕ ｔ ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｔ ｅ ｓｒ ｔｒ ｌｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔ ｆｈ ｄ ａ ｉ ｃ ｌｎ ｅ ｎ ｕ ｃ ｔｅ ｉ ｎ ｖ ｔｖ ｔｏ ｆｈ ｄ ａ ｉ ｙ ｔｍ ，ｉ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ｈ ｔｔ ｅ ｅ ｃ ａ ｓ ｏ ｈ ｃ ｉ ｅ ｎ ｅ ｌ ｓ ｈ ｎ ｏ ａｉ ｅ ｍｅｈ ｄ ｏ ｙ ｒｕｌ ｓ ｓｅ ｃ ｔｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ｔ ａ ｈ ａ ｈ ｐ ｒ ｆｔ ｅ ｍａ ｈ ｎ ｅ ｄ ｃｏ ｅ ｔ ｃ ｏ ｅ ａ ｉｎ，ｅ ｓ ｒ ｄ ｃ ａ ｉｌｄ ｇ ｅ ｆｔ ｅ ｉ ｓｄ ｏ ｅ ａ ｄ ｏ ｔ ｒ ｉｃｅ ｏ ｈｅ ｌｙ ｕ ． ｏ ｐ ｒｔ ｏ ｎ ｕ ｅ ｏ ｘａ ｅ ｒ ｅ ｏ ｈ ｎ ｉｅ ｂ ｒ ｎ ｕ ｗａ ｄ ｃｒ ｌ ｎ ｔ ａ ｏ ｔ Ｋｅ ｗｏ ｄｓ：Ｃｏ ｘ ａ ｇ ｅ ｙ ｒ ａ ｉｌＤｅ ｒ ｅ；Ｏｖ ｒｌ ｔ ｃｕｒ ｅ ａｌＳ ｒ ｔ ｅ；Ｈｙ ｒ ｕ ｉ ｙ ｔｍ ｎ ｏ ａｉｎ ｕ ｄ ａ ｌｃ Ｓ ｓｅ Ｉ ｎ ｖ ｔｏ
Ｍ ａ时 ， 紧力 为 ２５ ８Ｎ。如果采 用 ０ ７ＭＰ Ｐ 顶 ０ ． ａ的压力 顶 紧工 件 ， 弹簧卡 头夹 紧工 件会变 形影 响加 工精 度 ， 必
ｌ 关紧 掖 压 缸 ；２ ； ；３ 弹 簧 关头 ； 一 － 轴 一
４ 一导向套； 一顶紧液压缸； 一 深孔钻。 ５ ６
ｗｈｃ ｏ ｘ ａ ｅ ｒ ｅ ｏ ｈ ｎｓｄ ｏｅ ａ ｄ ｏ ｔ ｒ ｉｃ ｅ ｉ ｎｃ ｅ ｓ ｄ， ｓｅ ａ ｌ ｆａ ｗｏ ｋ ｉｃ ｅ — ｉｈ ｃ ａ ｉｌｄ ｇ ｅ ｆｔ ｅ ｉ ｉ ｅ ｂ ｒ ｎ ｕ ｗａｄ ｃｒ ｌ ｓ ｉ ｒ ａ ｅ ａ ｘ ｍｐ ｅ ｏ ｒ ｐ ｅ ｅ， ｘ
深 孔钻 床 设 计
谭德 宁 黄 宝岭 付振鲁
（ 山东 普利森 集 团有 限公 司 ， 山东 德 州 ２３０ ） ５０３
摘 要 ： 过对深 孔钻 床布 局的研 究 ， 出了如何提 高 内孔对 外圆 同轴 度 的方法 ； 通 提 以一种 零件做 为 实例 。 阐述 了两种 总体 结构布 局 的特 点 ， 究 了液压 缸结构 改进 和 液压 系统 的 革新 方 法 ， 出了 只有 机床 各 个 研 提 部件之 间 的密切配 合 ， 总体 上 才能保 证 内孔对外 圆钻 削的 同轴度 。 关键 词 ： 同轴度 总体 结构 液压 系统 革新 中图分类 号 ： Ｇ５ ２ Ｔ ０ 文献标 识码 ： Ｂ
外 圆 的径 向跳 动 ０ ０ ． ３ｍｍ不 易保证 。
德 州 机 床 厂
…… ．
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图２ 加工零件
图 １ Ｚ ２ ０ 深孔钻床外观 图 Ｐ ２ １
～
０ ０ ｍ； 床 头 箱 ０ ．４ｍ 在 ２与 导 向架 ３ ６之 间安 装 了一
套夹 紧装 置 ９ 工 件 依 靠 夹 紧装 置 ９ ０， ０上 的 弹 簧 夹 头 定位 ， 工件 的旋 转 由床 头 箱 ０ ２通 过拨 臂 带 动 ， 向架 导 ３ 计 有液压 顶 紧缸 和 回转 轴 承 ， 样 导 向套 既 能 顶 ６设 这
的。
顶 紧液压 缸 ５顶紧 工件 ， 在导 向套 ４前端 有锥 面 ， 紧 顶
时可 进行 自动 封油 ， 深孔 钻 ６采 用插 入式 结构 ， 这样 钻 杆 的长度 可 以缩短 。
３ 液 压 系统 改造 设 计
３ １ 液压 缸速 度 的改进 ．
镒 阀
溢流阀结构 图
图５ 溢 流阀