聯(lián)軸螺栓是水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中關(guān)鍵的聯(lián)接和傳動(dòng)部件，對(duì)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。為保證其在機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)具有良好的受力狀態(tài)，安裝時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行拉伸，根據(jù)這一原因，在其機(jī)體的中心部位設(shè)有一軸向的貫穿孔，用來丈量拉伸時(shí)的伸長值。此中心孔的制作質(zhì)量會(huì)直接影響到聯(lián)軸螺栓的強(qiáng)度和伸長值丈量的準(zhǔn)確性，從而影響機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。采納合理的加工工藝保證其加工質(zhì)量，對(duì)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性具有十分重要的意義。

1.加工難點(diǎn)

聯(lián)軸螺栓結(jié)構(gòu)如圖1所示。

聯(lián)軸螺栓中心孔在加工時(shí)主要有以下兩個(gè)方面的難點(diǎn)：

（1）為了保證聯(lián)軸螺栓具有良好的機(jī)械性能，其原料含量較高且粗加工后需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，處理后的資料硬度和強(qiáng)度非常高，可達(dá)40HRC左右，這就使得在加工中心孔時(shí)，加工極易磨損，一旦刀具呈現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損后，孔徑尺度和外表粗糙度很難保證。

（2）此中心孔的孔徑多為Φ20mm左右，可是長度尺度卻非常大，多在800～1 000mm，最長可達(dá)1 200mm，長徑比均在40倍以上，屬于超深孔的加工范疇，制造時(shí)對(duì)加工刀具的剛性、耐磨性和排屑性能等要求極高，一旦加工刀具和加工方法使用不當(dāng)，加工后極易呈現(xiàn)斜孔、錐孔等狀況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使刀具折斷在孔內(nèi)而無法取出。

2.加工工藝方法

（1）運(yùn)用麻花鉆加工。受機(jī)械加工技術(shù)水平的限制，以往加工此類孔多運(yùn)用的是高速鋼麻花鉆，在運(yùn)用這種加工刀具時(shí)，為處理上述加工難題，并盡可能的確保孔的加工質(zhì)量，需求對(duì)加工刀具和加工工藝進(jìn)程做特殊的組織。

（2）處理加工資料硬度過高難題。為了處理加工資料硬度過高的難題，首要需求對(duì)規(guī)范的麻花鉆進(jìn)行一定的刃磨處理，詳細(xì)為：加******花鉆的頂角，將原有的118°頂角磨到130°，這樣一方面使得加工時(shí)可產(chǎn)生較厚且窄的切屑，更有利于排出，另一方面能夠有用地減小與孔壁的摩擦，避免加工時(shí)鉆頭卡住乃至折斷。

合理選取鉆頭的后角，因?yàn)樗庸べY料的強(qiáng)度較高，因而鉆頭的后角不宜過大，一般在7°左右即可，這樣能夠有用地確保切削刃的強(qiáng)度，避免加工時(shí)崩刃現(xiàn)象的產(chǎn)生。其次需求合理的挑選切削參數(shù)，因?yàn)樗庸べY料的強(qiáng)度較高，因而加工時(shí)切削速度和進(jìn)給量均不宜選取過大，根據(jù)實(shí)踐的加工經(jīng)歷，切削速度一般不超越10m/min，進(jìn)給量一般不超越9mm/min。

（3）處理刀具剛性及排屑難題。因?yàn)樗庸た椎纳疃群艽?，為了確保刀具能具有較高剛性，這就需求加工時(shí)盡可能的減小刀具的懸伸，詳細(xì)可采用如下的方法：根據(jù)所要加工孔的深度，挑選幾種不同長度的刀具配合運(yùn)用，以加工1 000mm深度的孔為例，能夠挑選300mm、500mm、800mm、1 000mm四種規(guī)格的鉆頭進(jìn)行配合運(yùn)用，先運(yùn)用較短的鉆頭進(jìn)行加工，待加工到刀具的有用深度后，更換為較長一級(jí)的鉆頭持續(xù)加工即可；為了處理加工進(jìn)程中的排屑難題，常運(yùn)用往復(fù)鉆削的加工方法，即每次鉆30～50mm深度時(shí)將鉆頭退出孔內(nèi)一次，待清理鐵屑后再次進(jìn)行加工。

（4）運(yùn)用焊接深孔鉆加工。焊接深孔鉆是為目前運(yùn)用較多的一種深孔加工刀具，加工主體部位的詳細(xì)方式如圖2所示。

因?yàn)檫@種刀具是專門為加工深孔而研發(fā)的，因而在加工時(shí)，其與麻花鉆比較有較大的優(yōu)勢，能夠更好的處理深孔加工中的各類難題。首要，與麻花鉆的外部冷卻不同，此種刀具具有內(nèi)冷功能，加工時(shí)帶有一定壓力的冷卻液由刀具的前端打出，能夠達(dá)到更好的冷卻和排屑效果，因而加工時(shí)不需求運(yùn)用麻花鉆那樣往復(fù)加工的工藝方法；其次，此種刀具的切削部位為硬質(zhì)合金材質(zhì)，與麻花鉆比較具有更高的硬度，在加工高硬度、高強(qiáng)度的資料時(shí)刀具的耐磨性更好，刀具壽數(shù)更長，更簡單確保孔的加工質(zhì)量。

（5）運(yùn)用焊接深孔鉆加工工藝進(jìn)程組織。運(yùn)用焊接深孔鉆加工時(shí)，在刀具長度的選取、刀具視點(diǎn)的選取等方面與麻花鉆基本相同，但是因?yàn)檫@種刀具沒有自定心功能，因而除了運(yùn)用與麻花鉆相同的加工工藝外，還需求增加一個(gè)鉆引導(dǎo)孔的工藝進(jìn)程，詳細(xì)為：在運(yùn)用焊接深孔鉆加工前，首要運(yùn)用比其徑向尺度小5mm左右的麻花鉆鉆一個(gè)深度在30mm左右的孔，之后利用立進(jìn)行擴(kuò)孔，將孔徑尺度擴(kuò)至焊接深孔鉆的直徑尺度，最后再運(yùn)用焊接深孔鉆進(jìn)行加工。

3.刀具存在的缺點(diǎn)

（1）在影響加工質(zhì)量方面：因?yàn)榈毒弑旧聿痪邆鋽嘈脊τ茫滓揽胯F屑自然卷曲而斷屑，因此加工時(shí)產(chǎn)生的熱量很大，使得刀具磨損很快，刀具磨損后孔的尺度精度和外表粗糙度急劇變差，加工深度越大，這一問題越發(fā)顯著；一起因?yàn)槠洚a(chǎn)生的鐵屑較寬，排屑也不是非常順暢，容易形成鐵屑刮傷已加工外表的現(xiàn)象。 

（2）在影響加工功率方面：這種刀具的切削刃是經(jīng)過手工刃磨而成，切削刃很長且刃磨的質(zhì)量很難保證，使得加工時(shí)切削抗力很大，因此實(shí)際使用時(shí)盡管切削功率高于麻花鉆，但是使用的切削用量還是很小，出產(chǎn)功率較低，無法充沛發(fā)揮出硬質(zhì)合金刀具高速、快進(jìn)給切削的優(yōu)勢。 

（3）在影響出產(chǎn)成本方面：因?yàn)槠浼庸げ课粸楹附佑操|(zhì)合金頭的形式，使用過程中需要經(jīng)常刃磨，達(dá)到必定的刃磨次數(shù)時(shí)整根鉆頭即作廢，加工成本高，經(jīng)濟(jì)性能差。這一情況在加工聯(lián)軸螺栓等硬度較高的原料時(shí)尤為顯著，在實(shí)際使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)鉆1～2個(gè)孔時(shí)就需要刃磨一次，一根鉆頭刃磨5～6次就作廢了，往往加工一臺(tái)機(jī)的聯(lián)軸螺栓需要使用多支鉆頭。

4.使用可轉(zhuǎn)位深孔鉆加工

  可轉(zhuǎn)位深孔鉆切削主體部位基本方式如圖3所示。

可轉(zhuǎn)位深孔鉆是針對(duì)焊接深孔鉆的缺陷及加工中存在的問題，在其基礎(chǔ)上開宣布的一種新式的深孔加工刀具，運(yùn)用其進(jìn)行加工時(shí)，加工方法與焊接深孔鉆基本相同，這里不再贅述。下面首要介紹其加工性能與焊接深孔鉆比較存在的優(yōu)勢，詳細(xì)如下：

（1）這種刀具刀片自身帶有分屑槽和斷屑槽并具有較大的前角，在加工時(shí)能夠更好的將鐵屑分隔并折斷并排出，一方面能夠有用的減小切削抗力，從而運(yùn)用較大的切削用量，進(jìn)步加工效率，另一方面能夠有用的減小切屑對(duì)刀具切削刃的磨損，確保在整個(gè)深孔加工過程中刀具均能具有尖利的切削刃，從而確保孔徑尺度的一致性，防止錐孔的呈現(xiàn)。

（2）在刀片背部的刀體上裝置有兩個(gè)導(dǎo)向塊，其裝置后的尺度比刀具的理論尺度大0.01～0.02mm，此導(dǎo)向塊即能夠在鉆孔的過程中起到很好的定位效果，確保鉆孔的直線度，又能夠?qū)σ鸭庸さ牟课贿M(jìn)行擠壓修光，進(jìn)步所加工孔的外表粗糙度。

（3）其加工頭部采用的為可轉(zhuǎn)位刀片的方式，運(yùn)用的為三角形刀片，具有三個(gè)切削刃，可轉(zhuǎn)位3次，在三個(gè)切削刃悉數(shù)磨損后只需要更換刀片即可，刀具全體在不損壞的情況下能夠持續(xù)運(yùn)用，這樣與焊接深孔鉆比較就能夠極大的節(jié)約刀具成本。

（4）刀片采用涂層技術(shù)，耐磨性和抗崩刃性更高；一起其可加工原料范圍更寬，如碳鋼、合金鋼、各種不銹鋼、鑄鐵、高溫合金和鋁合金等，可運(yùn)用范圍更廣。

碩朔精密刀具可根據(jù)客戶加工要求定制以上可轉(zhuǎn)位深孔加工鉆頭，并提供方案設(shè)計(jì)、刀具定制等系列指導(dǎo)，為客戶有效提高生產(chǎn)效率，節(jié)省加工成本。

5.三種加工工藝數(shù)據(jù)對(duì)比分析

理論上使用三種加工刀具都可以加工出所要的孔，但是在實(shí)際使用過程中，使用不同的刀具時(shí)，無論是孔的加工質(zhì)量仍是加工效率均會(huì)有較大差別，下面以加工Φ20mm聯(lián)軸螺栓中心孔的實(shí)際情況為例，將三種刀具的加工情況進(jìn)行比照剖析。加工質(zhì)量比照如表1所示,加工效率比照如表2所示。

由上述比照可以看出，無論是在加工質(zhì)量還在加工效率上，麻花鉆的性能都是最差的，而可轉(zhuǎn)位深孔鉆是加工深孔時(shí)的最優(yōu)挑選。

6.結(jié)語

針對(duì)水輪發(fā)電機(jī)聯(lián)軸螺栓中心孔這類超深孔的加工難點(diǎn)，提出了三種不同的加工工藝計(jì)劃，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，剖析各種不同計(jì)劃的優(yōu)缺點(diǎn)，從而得出最優(yōu)的加工計(jì)劃。三種加工計(jì)劃在制造業(yè)發(fā)展的不同時(shí)期均有廣泛的使用，處理了很多深孔的加工難題，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和借鑒意義。

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