石油化工廠使用的耐高溫裂解管的毛坯是離心鑄造成的，材質(zhì)為Cr25Ni35Nb，長度大于4m，外徑為56mm。要求管子外表面不加工而內(nèi)表面必須加工，加工后內(nèi)徑為Ø43±0.1mm，表面粗糙度Ra3.2µm。對于內(nèi)徑大于50mm的管子，通常是推鏜加工。該方法的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，上料和加工方便。但當(dāng)管子內(nèi)徑小于50mm時，鏜桿細(xì)長，若采用推鏜方式，因鏜桿太細(xì)剛性不足會產(chǎn)生振動、排屑困難、容易打刀、刀具壽命短、加工精度難于保證、管子壁厚不均甚至穿透管壁。因此，加工細(xì)長管時，應(yīng)將推鏜加工改成拉鏜加工。
將原推鏜機床改造成拉鏜機床，主軸轉(zhuǎn)速采用變頻器進行無級調(diào)速，機床導(dǎo)軌和精度都滿足鏜削加工要求。圖1為改造后的拉鏜機床示意圖。推鏜改拉鏜的具體過程如下：
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1.冷卻膠管 2.箱體 3.引導(dǎo)套 4.工件 5.中心架 6.鏜桿支承 7.支架
圖1 拉鏜機床示意圖
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- 鏜刀的冷卻和潤滑 鏜刀的冷卻和潤滑是刀具使用壽命的保證。在此結(jié)構(gòu)中，我們把原機床中的高壓冷卻系統(tǒng)通過刀桿上的斜孔，對刀具刃部進行冷卻和潤滑，同時還利用高壓液體沖掉刀具頭部的鐵屑，這是拉鏜的關(guān)鍵技術(shù)之一。拉鏜中的擴孔刀和浮動鉸刀是保證加工質(zhì)量的重要組成部分，擴孔刀把毛坯加工到基本尺寸，并留有一定的鉸量，由浮動鉸刀進行尺寸修正，并減小表面粗糙度值，達到圖紙要求。圖2為拉鏜結(jié)構(gòu)工作圖。
- 排屑 對于細(xì)長管鏜削，排屑既困難又重要。如果切屑不能順利地排出，就會大大降低刀具壽命，使加工表面質(zhì)量惡化，阻塞排屑通道，造成無法加工。由于管子內(nèi)徑小，排屑空間非常有限，因此，我們將鏜桿設(shè)計成帶螺旋槽的結(jié)構(gòu)形式(圖2)。這樣，既保證了鏜桿的剛度，又保證了具有足夠大的排屑通道。實際加工中，在螺旋槽的螺旋推動和高壓油的沖刷雙重作用下，鐵屑順利地被排出。螺旋槽的旋向與管子的旋轉(zhuǎn)方向相反。
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1.引導(dǎo)套 2.螺母 3.壓蓋 4.浮動支承 5.刀桿 6.浮動鉸刀 7.擴孔刀 8.壓緊螺母 9.工件 10.拉鏜桿
圖2 拉鏜結(jié)構(gòu)工作圖
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- 鏜刀斷屑 Cr25Ni35Nb材料的粘性大，采用普通刀具鏜削，會因排屑空間小，鐵屑過長不能排出。因此，必須采用帶斷屑槽的鏜刀(圖2)。
- 鏜桿的引導(dǎo)套和浮動支承 為了保證鏜刀順利地引入管內(nèi)，在進刀的前端必須加一引導(dǎo)套，引導(dǎo)套的內(nèi)徑與加工所要求的直徑一致。為了增大鏜桿的剛度，保證加工精度，在鏜桿的刀頭后端加了一個浮動支承，浮動支承的材質(zhì)為軟質(zhì)膠木，加工后的工件精度就靠浮動支承的精度來保證。當(dāng)軟質(zhì)膠木因磨損超差時，就必須更換。
將推鏜改成拉鏜后實際加工效果很好，加工出的細(xì)長管孔徑誤差不大于±0.1mm，表面粗糙度Ra3.2µm，達到所規(guī)定的技術(shù)要求。
