立柱缸筒鏜孔質(zhì)量的改善措施

彭朝霞

(西山煤電(集團(tuán))公司 機(jī)電修造園區(qū)，山西 太原 030053)

支架是礦山機(jī)械中必不可少的一種設(shè)備。液壓支架是以高壓液體為動(dòng)力，由若干液壓元件(液壓缸和閥件)與一些金屬結(jié)構(gòu)件按一定連接方式組合而成的一種煤礦井下采煤工作面支護(hù)設(shè)備，與采煤機(jī)、工作面刮板輸送機(jī)配套使用，實(shí)現(xiàn)了采煤綜合機(jī)械化，減輕了煤礦工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件，大幅度提高了煤炭產(chǎn)量。立柱是液壓支架的重要?jiǎng)恿υ?，?duì)支架起著上升和下降的作用，同時(shí)支撐著支架在地下的工作，如果立柱的性能達(dá)不到要求，就會(huì)影響支架的工作效率。因此，立柱的主件—缸筒的質(zhì)量就尤為重要。鏜孔作為缸筒的主要加工工序，其質(zhì)量得到保證，缸筒的質(zhì)量才能達(dá)到要求。

缸筒鏜孔的加工過(guò)程是：工件倒30°角，一邊與鏜床車(chē)頭、一邊與授油器夾緊。鏜頭與鏜桿連接，根據(jù)鏜孔的大小，選擇合適的鏜頭，夾緊后啟動(dòng)設(shè)備，鏜頭在鏜桿的移動(dòng)下在缸筒內(nèi)部進(jìn)行切削，從而完成內(nèi)孔的加工。

1 缸筒的加工缺陷

立柱工作性能的關(guān)鍵是密封性，要保證立柱密封可靠、動(dòng)作靈敏、使用壽命長(zhǎng)，關(guān)鍵就是缸筒的光潔度和加工尺寸要達(dá)到要求。缸筒的粗糙度要求較高為0.4，光潔度基本接近鏡面。要求加工表面必須光滑，不能有劃痕、凸凹不平的現(xiàn)象。加工尺寸由鏜頭鏜刀決定。本文主要從這兩方面考慮，對(duì)200件缸筒的加工缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 缸筒的加工缺陷統(tǒng)計(jì)表

從表1可以看出，加工尺寸基本都在要求范圍之內(nèi)，但在光潔度方面存在較大的問(wèn)題。缸筒之所以要求光潔度高，是因?yàn)楦淄矁?nèi)直接與密封件接觸，立柱在上升和下降的過(guò)程中密封件在缸筒內(nèi)壁反復(fù)運(yùn)動(dòng)，如果缸筒的光潔度達(dá)不到要求，會(huì)加大密封件的磨損，產(chǎn)生漏液、泄壓的現(xiàn)象，影響支架的正常使用，縮短產(chǎn)品的使用壽命。因此，解決產(chǎn)品的粗糙度問(wèn)題具有實(shí)際意義。

2 原因分析

從產(chǎn)品加工過(guò)程考慮，影響質(zhì)量的因素有：人為因素和設(shè)備因素兩方面。人為因素波動(dòng)性大，會(huì)影響個(gè)別產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)發(fā)現(xiàn)一般在加工3～5件工件后，鏜頭刀頭會(huì)有不同程度的磨損。

設(shè)備方面主要是設(shè)備磨損及刀頭材質(zhì)選用不當(dāng)造成加工缺陷。這些設(shè)備缺陷一經(jīng)產(chǎn)生將會(huì)出現(xiàn)批量的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，后果會(huì)更嚴(yán)重。影響鏜孔加工質(zhì)量的因素見(jiàn)表2。

3 制定對(duì)策

針對(duì)影響鏜孔加工質(zhì)量的因素進(jìn)行分析，制定相應(yīng)的對(duì)策。

1) 依據(jù)人為因素波動(dòng)性大的特點(diǎn)，需要對(duì)其進(jìn)行約束，避免偶然質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。鏜孔在材料性質(zhì)、熱處理硬度均勻，機(jī)加工時(shí)內(nèi)圓找正的前提下，如果工藝制定合理、工件夾緊力大小合適，就可消除人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

工藝制定主要是為了約束職工的行為，使操作更規(guī)范，并指導(dǎo)生產(chǎn)，同時(shí)也為經(jīng)驗(yàn)不足者提供了技術(shù)保障，掌握操作流程。刀頭磨損頻繁，從人為因素上考慮是加工的不合理造成的。粗鏜時(shí)吃刀量一般在3 mm以上，鏜頭在進(jìn)入缸筒內(nèi)壁的一瞬間，刀頭突然受到很大的阻力，加工量較大，刀頭由于承受不了突然的壓力，就會(huì)出現(xiàn)打刀、刀刃磨損等現(xiàn)象，從而使得加工表面光潔度達(dá)不到要求，出現(xiàn)毛邊、凸凹不平等加工缺陷。為了解決這一矛盾，可通過(guò)給缸筒內(nèi)壁車(chē)引導(dǎo)孔，減輕刀頭的受力。比如：粗鏜d138 mm，精鏜d1 400+0.16 mm，可以先車(chē)粗鏜的引導(dǎo)孔d137 mm×15 mm，精鏜的引導(dǎo)孔d139 mm×10 mm。有了引導(dǎo)孔，鏜頭刀頭在與鏜孔內(nèi)壁接觸時(shí)開(kāi)始受力，但切削量不大，刀頭受到的阻力會(huì)降低。這樣切削面由小變大，給刀頭一個(gè)反沖的機(jī)會(huì)，使得刀頭能適應(yīng)突然的受力，減少了刀頭的損壞。用此方法后刀頭的磨損情況明顯改善，原來(lái)1個(gè)刀頭可以加工3～5件工件，現(xiàn)在可以加工20件左右。提高了刀頭的使用率，縮短了加工時(shí)間，節(jié)約了成本。

工件在夾緊時(shí)有個(gè)夾緊力，如果壓力太大，工件夾的太緊，工件上會(huì)出現(xiàn)夾痕；太松工件晃動(dòng)，不能找正中心，加工產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)尺寸偏差、橢圓度加大、粗糙度達(dá)不到要求等質(zhì)量問(wèn)題。因此，合理地選擇夾緊力是工件加工的首要考慮因素。根據(jù)實(shí)踐得知：壓力值在1～2 MPa最理想。

因此，在工藝制定中要將引導(dǎo)孔的大小、工件的夾緊力大小都明確寫(xiě)在工藝加工卡中,指導(dǎo)職工操作，消除因人為因素造成的質(zhì)量問(wèn)題。

2) 設(shè)備因素是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。缸筒鏜孔的工裝包含：導(dǎo)向套和錐盤(pán)。鏜桿穿過(guò)導(dǎo)向套，導(dǎo)向套支撐、固定鏜桿，鏜桿連接鏜頭。如果導(dǎo)向套磨損，它與鏜桿之間的間隙會(huì)加大，導(dǎo)致鏜桿不穩(wěn)定性，從而影響鏜頭加工時(shí)的直線運(yùn)動(dòng)，造成質(zhì)量問(wèn)題。錐盤(pán)是與鏜床車(chē)頭和授油器分別固定的，與工件直接接觸。如果錐盤(pán)的角度不是30°，它與工件不會(huì)是面接觸，而是線接觸。如果是線接觸，工件不能很好地夾緊，影響加工質(zhì)量。

導(dǎo)向套的公差要求在+0.3 ～0.35 mm，錐盤(pán)的角度為30°。使用6個(gè)月，需對(duì)導(dǎo)向套和錐盤(pán)進(jìn)行檢驗(yàn)，在要求范圍之內(nèi)可以使用，不達(dá)要求的，進(jìn)行修復(fù)或報(bào)廢，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。

刀頭材質(zhì)也是影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素之一，太軟切削不暢，太硬容易打刀。根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐，對(duì)27SiMn鋼，調(diào)質(zhì)硬度在HB240～280 HB的缸筒采用硬質(zhì)合金鋼YBC251成型刀頭效果更好。改進(jìn)后的缸筒鏜孔質(zhì)量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3，缸筒鏜孔質(zhì)量缺陷統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。

表3 改進(jìn)后的缸筒鏜孔質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表

表4 缸筒鏜孔質(zhì)量缺陷統(tǒng)計(jì)表

從表3，4可以看出，缸筒的合格率明顯提高，質(zhì)量問(wèn)題得到了較好的解決。

4 結(jié) 語(yǔ)

缸筒鏜孔質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的使用性能，而影響支架井下的正常工作。通過(guò)對(duì)缸筒質(zhì)量的調(diào)查研究、實(shí)踐總結(jié)，得出只有從人為因素和設(shè)備因素等方面全面考慮，加強(qiáng)人員培訓(xùn)，了解缸筒的加工性能，熟練掌握加工工藝，采用合適的工裝、工具，制定相應(yīng)的措施，才能確保鏜孔質(zhì)量，避免浪費(fèi)，保證安全生產(chǎn)。

參 考 文 獻(xiàn)

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