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[摘 要]在目前的超深内方孔的加工中，通常采用的是机械加工方式。而一般使用的机械设备为铝锭组合铣床，这种机械加工的方式可有效改善超深内方孔生产制造工艺上的不足，使得生产主的成品的精密度更高，效率更高，对于加工大型零件超深内方孔具有深刻的影响。本文就超深内方孔的机械加工进行了简要的分析，仅供参考。
[关键词]主轴；滑枕；超深方孔；铣头；精度
中图分类号：F124 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0077-01
超深内方孔是大型机床零件加工中的重要组成部分。随着科学技术的发展以及机械化设备的广泛应用，超深内方孔也开始采用机械化的加工方式进行加工工作。目前在大型机床零件的超深内方孔加工中，主要应用的机械设备为铝锭组合铣床，这种机床的应用，不仅提高了超深内方口的生产制造工艺，提高了生产的效率，而且有效保障了生产的质量，这种机床设备得到了广泛的应用。
1.机床实例
某集团是我国大型机床生产的龙头企业，其所生产的机床在各个领域中被广泛应用。其所生产的XKL2427/L50型数控龙门铝锭组合铣床是一种重型有色金属加工机床，机床集机械、电器、液压等新技术而设计的重型金属加工自动化生产线，该机床是铝合金板材轧制生产线的重要组成部分，用于铸造铝锭外表面的加工，这种机床被广泛用于民用铝型材、航空航天特种铝型材轧制生产线，是铝板带轧制线上的关键设备
2.XKL2427/L50型数控龙门铝锭组合铣床特点
XKL2427/L50型数控龙门铝锭组合铣床在制作中需要大量特定的零部件，而这些零部件的加工不能够使用常规的方法去完成，在某些方面上已经超出了机床加工的能力。
XKL2427/L50型数控龙门铝锭组合铣床与其他的机床相比，其主轴设计较多，主要包含了三个主轴，三个主轴之间也有主次之分，其中主要的主轴是立式的状态，而其他两个次要主轴则是卧式的状态，次要主轴带有摆角，在进行铝锭加工时，可同时对其大平面和侧平面进行加工处理，可有效提高工作的效率。通常XKL2427/L50型数控龙门铝锭组合铣床会配有专门的夹具、上下料和翻转辅助机构，在对大平面和侧平面进行加工的同时，也可以对铝锭的外表面进行加工处理，这种机床的使用使得加工的效率有了明显的提高。
该集团生产的这种机床的零部件有着共性的特点，主要表现在：拥有诸多的大型工件、较高的单件精度要求、零件基本上都是焊接件或者是钢件，而且在加工中很容易出现变形的问题。在这种机床中，设备零件的加工都具有一定的难度，但是其中最难的就是联接梁加工。之所以说其加工最具难度，是因为在联接梁中间有许多的滑枕滑动的方孔存在，这些方孔的深度最大可达到1300mm，而且方孔两基面垂直度0.0l5mm，这就使得加工的难度系数相对较大。
3.加工难点分析
在对方孔进行加工时，首先需要进行方孔加工的部位为落地镗铣床滑枕，在其上进行方孔的加工时，需要辅助设备才能够正常的进行方孔加工。一般会在机床的滑枕前端加装一个长伸长铣头，而且要保证滑枕能够达到1300mm的进深度，只有保证了深度，才能够保证方孔的加工质量。然而，就目前我国普遍使用的落地镗铣机床来说，能够达到1300mm进深度的机床设备少之又少，而且这些少数几个机床，其加工的质量也无法保障。这些少数机床要在滑枕上安装如此过长的铣头，在滑枕做进给运动时必有很大的挠度产生，加工难以保证方孔的各项精度。
4.解决措施
针对加工方孔中存在的难点问题，需要采取有效的措施进行优化解决，以保障方孔的加工的精度：首先，设计一种专用的伸长铣头，且铣头自身的有效长度要超过方孔深度13%。其次，将这种伸长铣头安装于镗铣床的滑枕上，加工时滑枕不做进给运动，机床滑枕行程不够和挠度问题就自然解决了。将工件安卡在转台上，由转台带动工件完成进给运动。
综合以上两点，拟采用数控镗铣床加装专用伸长专用铣头工时滑枕不动，转台配合进给，并设计专用刀具，完成零件的加工。采用此方法，加工后的方孔经检验各项指标全部合格。既解决了滑枕行程不够的问题，又解决了滑枕开出后有一定的挠度的问题，很好的保证了工件的加工精度。在实际生产应用中，用此方法加工工件的内方窗口与传统加工相比，提高了零件的加工工艺性，降低了生产成本，提高了加工效率，且容易保证工件的加工精度。该加工方法不但在机床工件超深内方孔生产中有很高的使用价值，而且也为相关领域轴类零件加工的提供了一种通用的加工方案，是一种非常实用的创新制造技术。
5.不锈钢精密铸件方孔加工工艺
在进行方孔加工时，通常可采用的加工工艺方法为拉削加工工艺、冲孔加工工艺和挤压加工工艺。
5.1方孔拉削加工工艺。不锈钢方型孔拉削加工量设计：铸件材料为304，316不锈钢，考虑拉削工具及工艺特性，机械加工余量选IS08062-CT4-RMAO.2（C）级。拉刀设计：根据铸件材料、铸件方孔138±0.14mm尺寸，设备选用L6120卧式拉床设计的方孔专用拉刀。拉刀主要技术参数为材料为高速钢；热处理硬度刃部为HRC63-66、柄部为HRC40-52；导向方尺寸为13.7±0.05mm；拉刀校正齿尺寸为14.1mm，是工件最大尺寸；拉刀切削齿前角为17°，后角为2.3°；拉刀校正齿前角为17°，后角为0.3°。拉削工艺：拉削速度为3-4m/min，拉削切削液使用不锈钢用挤压切削油精（不锈钢攻丝专用切削油），每次拉孔前用毛刷清除拉刀上的金属屑，然后将切削油刷在拉刀刀刃上再拉削加工。方孔拉削技术评价：不锈钢方孔拉削的粗糙度可达到Ra3.2-1.6；尺寸精度可达到IT8级以上。但是方孔拉刀由于产品制造工艺和制造精度要求，一是制造周期较长；二是制造工艺较复杂；三是成本较高；四是由于产品结构原因，拉刀在使用过程中极易在容屑槽处折断。
5.2冲子冲孔加工工艺。铸件方孔加工量设计：不锈钢精铸件方型孔冲孔加工量设计为铸件材料为304、316铸造不锈钢，考虑冲孔工艺特性，尤其是盲孔，尽量减少加工量，机械加工余量选ISO8062-CT4-RMA0.1（B）。冲孔工装及冲子设计：其主要由直向式夹钳组件、底座焊接件、限位板、冲头、冲头固定板、连接板、六角圆柱头螺栓、定位销组成。冲孔工艺：将冲模压在压力机工座台上，加工件定位压紧，调整冲头方和件方孔的相对位置，冲头压在压力机的工作台上，调整上工作台行程和件位板高度，冲头刷上切削油后冲孔。方孔冲孔技术评价：不锈钢方孔冲孔尺寸精度可达到IT9级以上；尤其适合盲孔加工；冲子制造成本较低，每把冲孔400-600件，低于拉刀制造成本。
5.3方孔挤压加工工艺。为了减少工具制造成本和工具制造准备周期，综合了拉孔定位和冲孔加工工艺方法，设计了挤压加工工艺及工具，不锈钢方型孔挤压加工量设计同冲子冲孔的设计量。通过试验改进，达到了较好使用效果，加工方孔挤压工具设计：材料选用CR12，热处理淬火硬度为HRC57-60。加工方孔挤压工具设计开口方孔手柄，虽然铸件增加了工艺筋，因挤压加工过程是铸件局部产生塑性變形的过程，使垂直于开口方向尺寸超差0.05-0.15mm。方孔挤压加工工艺：挤压工装，要求工装高度大于挤压工具的导向、工作、光整部位长度之和，挤压工具工作面蘸上不锈钢挤压切削油后插入倒零件的孔中，然后用压力机将挤压工具垂直压进，挤压通过零件后即完成工件方孔的加工
6.结语
综上所述，采用机械加工，可以有效的解决大型机械零件的超深内方孔在生产制造上的弊端，有助于提高其生产制造的质量，提升加工制造的效率，保障了加工超深内方孔机床的精度。使用本文提供的机械加工方法，可有效的减少工装的需求，机械组装比较简便，操作比较便利，在工作效率的提升上比较明显，在加工的质量上有着足够的保障，在生产制造中，值得被广泛推广。
参考文献
[1] 李霄.浅谈机械加工中的工件变形[J].中国科技信息.2011（09）.
[2] 王雄伟.浅谈机械加工设备的预防性维护[J].科技资讯.2011（09）.
[关键词]主轴；滑枕；超深方孔；铣头；精度
中图分类号：F124 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0077-01
超深内方孔是大型机床零件加工中的重要组成部分。随着科学技术的发展以及机械化设备的广泛应用，超深内方孔也开始采用机械化的加工方式进行加工工作。目前在大型机床零件的超深内方孔加工中，主要应用的机械设备为铝锭组合铣床，这种机床的应用，不仅提高了超深内方口的生产制造工艺，提高了生产的效率，而且有效保障了生产的质量，这种机床设备得到了广泛的应用。
1.机床实例
某集团是我国大型机床生产的龙头企业，其所生产的机床在各个领域中被广泛应用。其所生产的XKL2427/L50型数控龙门铝锭组合铣床是一种重型有色金属加工机床，机床集机械、电器、液压等新技术而设计的重型金属加工自动化生产线，该机床是铝合金板材轧制生产线的重要组成部分，用于铸造铝锭外表面的加工，这种机床被广泛用于民用铝型材、航空航天特种铝型材轧制生产线，是铝板带轧制线上的关键设备
2.XKL2427/L50型数控龙门铝锭组合铣床特点
XKL2427/L50型数控龙门铝锭组合铣床在制作中需要大量特定的零部件，而这些零部件的加工不能够使用常规的方法去完成，在某些方面上已经超出了机床加工的能力。
XKL2427/L50型数控龙门铝锭组合铣床与其他的机床相比，其主轴设计较多，主要包含了三个主轴，三个主轴之间也有主次之分，其中主要的主轴是立式的状态，而其他两个次要主轴则是卧式的状态，次要主轴带有摆角，在进行铝锭加工时，可同时对其大平面和侧平面进行加工处理，可有效提高工作的效率。通常XKL2427/L50型数控龙门铝锭组合铣床会配有专门的夹具、上下料和翻转辅助机构，在对大平面和侧平面进行加工的同时，也可以对铝锭的外表面进行加工处理，这种机床的使用使得加工的效率有了明显的提高。
该集团生产的这种机床的零部件有着共性的特点，主要表现在：拥有诸多的大型工件、较高的单件精度要求、零件基本上都是焊接件或者是钢件，而且在加工中很容易出现变形的问题。在这种机床中，设备零件的加工都具有一定的难度，但是其中最难的就是联接梁加工。之所以说其加工最具难度，是因为在联接梁中间有许多的滑枕滑动的方孔存在，这些方孔的深度最大可达到1300mm，而且方孔两基面垂直度0.0l5mm，这就使得加工的难度系数相对较大。
3.加工难点分析
在对方孔进行加工时，首先需要进行方孔加工的部位为落地镗铣床滑枕，在其上进行方孔的加工时，需要辅助设备才能够正常的进行方孔加工。一般会在机床的滑枕前端加装一个长伸长铣头，而且要保证滑枕能够达到1300mm的进深度，只有保证了深度，才能够保证方孔的加工质量。然而，就目前我国普遍使用的落地镗铣机床来说，能够达到1300mm进深度的机床设备少之又少，而且这些少数几个机床，其加工的质量也无法保障。这些少数机床要在滑枕上安装如此过长的铣头，在滑枕做进给运动时必有很大的挠度产生，加工难以保证方孔的各项精度。
4.解决措施
针对加工方孔中存在的难点问题，需要采取有效的措施进行优化解决，以保障方孔的加工的精度：首先，设计一种专用的伸长铣头，且铣头自身的有效长度要超过方孔深度13%。其次，将这种伸长铣头安装于镗铣床的滑枕上，加工时滑枕不做进给运动，机床滑枕行程不够和挠度问题就自然解决了。将工件安卡在转台上，由转台带动工件完成进给运动。
综合以上两点，拟采用数控镗铣床加装专用伸长专用铣头工时滑枕不动，转台配合进给，并设计专用刀具，完成零件的加工。采用此方法，加工后的方孔经检验各项指标全部合格。既解决了滑枕行程不够的问题，又解决了滑枕开出后有一定的挠度的问题，很好的保证了工件的加工精度。在实际生产应用中，用此方法加工工件的内方窗口与传统加工相比，提高了零件的加工工艺性，降低了生产成本，提高了加工效率，且容易保证工件的加工精度。该加工方法不但在机床工件超深内方孔生产中有很高的使用价值，而且也为相关领域轴类零件加工的提供了一种通用的加工方案，是一种非常实用的创新制造技术。
5.不锈钢精密铸件方孔加工工艺
在进行方孔加工时，通常可采用的加工工艺方法为拉削加工工艺、冲孔加工工艺和挤压加工工艺。
5.1方孔拉削加工工艺。不锈钢方型孔拉削加工量设计：铸件材料为304，316不锈钢，考虑拉削工具及工艺特性，机械加工余量选IS08062-CT4-RMAO.2（C）级。拉刀设计：根据铸件材料、铸件方孔138±0.14mm尺寸，设备选用L6120卧式拉床设计的方孔专用拉刀。拉刀主要技术参数为材料为高速钢；热处理硬度刃部为HRC63-66、柄部为HRC40-52；导向方尺寸为13.7±0.05mm；拉刀校正齿尺寸为14.1mm，是工件最大尺寸；拉刀切削齿前角为17°，后角为2.3°；拉刀校正齿前角为17°，后角为0.3°。拉削工艺：拉削速度为3-4m/min，拉削切削液使用不锈钢用挤压切削油精（不锈钢攻丝专用切削油），每次拉孔前用毛刷清除拉刀上的金属屑，然后将切削油刷在拉刀刀刃上再拉削加工。方孔拉削技术评价：不锈钢方孔拉削的粗糙度可达到Ra3.2-1.6；尺寸精度可达到IT8级以上。但是方孔拉刀由于产品制造工艺和制造精度要求，一是制造周期较长；二是制造工艺较复杂；三是成本较高；四是由于产品结构原因，拉刀在使用过程中极易在容屑槽处折断。
5.2冲子冲孔加工工艺。铸件方孔加工量设计：不锈钢精铸件方型孔冲孔加工量设计为铸件材料为304、316铸造不锈钢，考虑冲孔工艺特性，尤其是盲孔，尽量减少加工量，机械加工余量选ISO8062-CT4-RMA0.1（B）。冲孔工装及冲子设计：其主要由直向式夹钳组件、底座焊接件、限位板、冲头、冲头固定板、连接板、六角圆柱头螺栓、定位销组成。冲孔工艺：将冲模压在压力机工座台上，加工件定位压紧，调整冲头方和件方孔的相对位置，冲头压在压力机的工作台上，调整上工作台行程和件位板高度，冲头刷上切削油后冲孔。方孔冲孔技术评价：不锈钢方孔冲孔尺寸精度可达到IT9级以上；尤其适合盲孔加工；冲子制造成本较低，每把冲孔400-600件，低于拉刀制造成本。
5.3方孔挤压加工工艺。为了减少工具制造成本和工具制造准备周期，综合了拉孔定位和冲孔加工工艺方法，设计了挤压加工工艺及工具，不锈钢方型孔挤压加工量设计同冲子冲孔的设计量。通过试验改进，达到了较好使用效果，加工方孔挤压工具设计：材料选用CR12，热处理淬火硬度为HRC57-60。加工方孔挤压工具设计开口方孔手柄，虽然铸件增加了工艺筋，因挤压加工过程是铸件局部产生塑性變形的过程，使垂直于开口方向尺寸超差0.05-0.15mm。方孔挤压加工工艺：挤压工装，要求工装高度大于挤压工具的导向、工作、光整部位长度之和，挤压工具工作面蘸上不锈钢挤压切削油后插入倒零件的孔中，然后用压力机将挤压工具垂直压进，挤压通过零件后即完成工件方孔的加工
6.结语
综上所述，采用机械加工，可以有效的解决大型机械零件的超深内方孔在生产制造上的弊端，有助于提高其生产制造的质量，提升加工制造的效率，保障了加工超深内方孔机床的精度。使用本文提供的机械加工方法，可有效的减少工装的需求，机械组装比较简便，操作比较便利，在工作效率的提升上比较明显，在加工的质量上有着足够的保障，在生产制造中，值得被广泛推广。
参考文献
[1] 李霄.浅谈机械加工中的工件变形[J].中国科技信息.2011（09）.
[2] 王雄伟.浅谈机械加工设备的预防性维护[J].科技资讯.2011（09）.