[00138140]TZK25数控深孔刮滚机床

1、课题来源与背景： TZK25数控深孔刮滚机床科学技术领域属于机械科学技术中的机床技术,机床镗孔直径范围Φ60-250mm,最大加工工件长度可达12m,主要应用于各种液压油缸、汽缸等精密管件的镗削、刮滚组合加工,是一种真正意义上的高效率、高精度深孔加工机床,机床采用高精度过滤系统,过滤精度50μm, 加工孔径精度可达IT8～IT10级,表面粗糙度滚压后可达到Ra0.2-0.4μm。 2、技术原理及性能指标 TZK25数控深孔刮滚机床是一种高效率、高精度、高自动化的深孔加工设备,采用工件固定刀具旋转进给加工方式,应用一种新型具有专利的高效率自动涨缩刮滚组合深孔刀具,专利号为：ZL201010612194.2,采用镗削-刮削-滚光的一体化新式加工工艺,实现油缸缸筒的内孔精密加工,广泛应用于石油机械、煤炭机械、工程机械、矿山机械、铸造管模、纺织机械、航空航天等需要缸筒内孔加工的领域和其它工艺需要领域。TZK25数控深孔刮滚机床由床身、定位座、钻杆箱、液压支架、托架、授油器、镗杆支架、进给系统、冷却系统、电气控制系统、上下料机械手、液压控制系统、自动涨缩刀具控制系统等主要部件组成。 自动化加工过程：上料机械手吊起工件→移动至托架上→Z轴移动刀具距离工件20mm处→授油器顶紧工件→液压支架夹紧工件→加工过程开始至结束→刀具液压涨缩系统启动系刀具缩回尺寸变小寸Z轴快速移动刀具退回至零点点授油器回退至零点→刀具涨开→下料机械手吊起工件→移动至料架上。机床整体结构围绕上下料机械手系统单元、高效率自动涨缩刀具系统单元、高精度冷却过滤系统单元以及机床机械电气系统单元展开。 新型的高效率自动涨缩刀具确定了机械加工工艺。加工原理：粗刀片快速的去除材料,刮削刀片将缸筒内表面切削到要求的精确尺寸和形状,位于刀具四周的滚子进入缸体内壁,使内孔成型并且使之光滑,不仅提高了表面硬度,而且提高了抗磨损和抗疲劳性。实践证明,ZK25数控深孔刮滚机床加工效率与国内深孔机床相比普遍提高6～7倍,加工粗糙度提高了10倍,达到了Ra0.01μm,机床通过了省新产品鉴定,达到了同类产品的国际先进水平。 3、技术的创造性与先进性 机床的加工方式采用工件固定,刀具旋转进给的加工工艺,这样的结构能够保证上下料的时间,也能够消除工件旋转带来的很大转动惯量。配备德国SIEMENS 802D 数控系统,镗杆箱采用交流主轴电机,两档无级调速。进给箱采用交流伺服电机,无级调速,配备高精度的滚珠丝杠,实现主轴箱高精度稳定进给。床身采用整体铸造,时效去应力,双矩形导轨结构。机床配有自动排屑装置,冷却液过滤方式采用三级过滤,过滤精度满足50μ。要求精密管件的加工孔径精度达到IT8～IT9级,表面粗糙度滚压后可达到Ra0.2-0.4μm。机床的设计要点为： 1)机床防护。在下料时,保证飞溅到导轨面的冷却液不会流到地面上; 2)主轴支承采用三支承结构保证主轴系统具有最佳的刚度和承载能力,回转平稳,精度高; 3)机床需安装刀具液压涨缩系统,能够监视刀具所处的状态,提高了操作的宜人性和操作安全性; 4)为满足刀具涨缩自如,镗杆内部需安装内芯杆结构,直线轴承和弹簧的使用使芯杆进退自如; 5)授油器的顶紧采用液压形式,能够实时进行补偿; 6)为保证加工过程的稳定,需要有液压自定心支架夹紧工件; 7)高精度的冷却过滤系统需要能保证冷却系统稳定可靠。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 在前述研究和设计的基础上,本项目到目前为止已经试制成功了TZK25X2m数控深孔刮滚机床6台,TZK25X3m数控深孔刮滚机床2台,所有样机均一次性成功。与国内产品相比,加工效率普遍提高6～7倍,与国外同类产品对比,一些技术参数还要好一些。目前该型号的机床已经投入生产,系列化的产品TZK35,TZK50也已经开始设计。TZK25数控深孔刮滚机床应用成功,取得了巨大的经济效益和社会效益。为我国深孔制造行业实现了突破,改变了深孔加工只能依靠操作者经验,不能实现高效率加工的传统观念。