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石油化工厂使用的耐高温裂解管的毛坯是离心铸造成的,材质为Cr25Ni35Nb,长度大于4m,外径为56mm。要求管子外表面不加工而内表面必须加工,加工后内径为Ø43±0.1mm,表面粗糙度Ra3.2µm。对于内径大于50mm的管子,通常是推镗加工。该方法的优点是:结构简单,上料和加工方便。但当管子内径小于50mm时,镗杆细长,若采用推镗方式,因镗杆太细刚性不足会产生振动、排屑困难、容易打刀、刀具寿命短、加工精度难于保证、管子壁厚不均甚至穿透管壁。因此,加工细长管时,应将推镗加工改成拉镗加工。
将原推镗机床改造成拉镗机床,主轴转速采用变频器进行无级调速,机床导轨和精度都满足镗削加工要求。图1为改造后的拉镗机床示意图。推镗改拉镗的具体过程如下:
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1.冷却胶管 2.箱体 3.引导套 4.工件 5.中心架 6.镗杆支承 7.支架
图1 拉镗机床示意图

镗刀的冷却和润滑 镗刀的冷却和润滑是刀具使用寿命的保证。在此结构中,我们把原机床中的高压冷却系统通过刀杆上的斜孔,对刀具刃部进行冷却和润滑,同时还利用高压液体冲掉刀具头部的铁屑,这是拉镗的关键技术之一。拉镗中的扩孔刀和浮动铰刀是保证加工质量的重要组成部分,扩孔刀把毛坯加工到基本尺寸,并留有一定的铰量,由浮动铰刀进行尺寸修正,并减小表面粗糙度值,达到图纸要求。图2为拉镗结构工作图。
排屑 对于细长管镗削,排屑既困难又重要。如果切屑不能顺利地排出,就会大大降低刀具寿命,使加工表面质量恶化,阻塞排屑通道,造成无法加工。由于管子内径小,排屑空间非常有限,因此,我们将镗杆设计成带螺旋槽的结构形式(图2)。这样,既保证了镗杆的刚度,又保证了具有足够大的排屑通道。实际加工中,在螺旋槽的螺旋推动和高压油的冲刷双重作用下,铁屑顺利地被排出。螺旋槽的旋向与管子的旋转方向相反。
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1.引导套 2.螺母 3.压盖 4.浮动支承 5.刀杆 6.浮动铰刀 7.扩孔刀 8.压紧螺母 9.工件 10.拉镗杆
图2 拉镗结构工作图

镗刀断屑 Cr25Ni35Nb材料的粘性大,采用普通刀具镗削,会因排屑空间小,铁屑过长不能排出。因此,必须采用带断屑槽的镗刀(图2)。
镗杆的引导套和浮动支承 为了保证镗刀顺利地引入管内,在进刀的前端必须加一引导套,引导套的内径与加工所要求的直径一致。为了增大镗杆的刚度,保证加工精度,在镗杆的刀头后端加了一个浮动支承,浮动支承的材质为软质胶木,加工后的工件精度就靠浮动支承的精度来保证。当软质胶木因磨损超差时,就必须更换。
将推镗改成拉镗后实际加工效果很好,加工出的细长管孔径误差不大于±0.1mm,表面粗糙度Ra3.2µm,达到所规定的技术要求。

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