高端液壓支架千斤頂缸筒的精加工工藝改進(jìn)分析

王紀(jì)磊 杜小兵

高端液壓支架千斤頂缸筒的精加工工藝改進(jìn)分析

王紀(jì)磊 杜小兵

（鄭州四維機(jī)電裝備制造有限公司，河南 鄭州 450000）

本文基于本公司設(shè)計(jì)的高端液壓支架立柱千斤頂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在原工藝基礎(chǔ)上研究改進(jìn)出一種新型加工工藝方法。新型工藝方法主要體現(xiàn)在對(duì)加工設(shè)備、工序流程等方面的改進(jìn)，以達(dá)到提高零件加工精度，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高車間生產(chǎn)效率的最終目的。

高端液壓支架；缸口精加工；工藝優(yōu)化

高端液壓支架相對(duì)于普通液壓支架具有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：①更高的產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)等級(jí)；②更高的工作阻力；③更高的可靠性能；④更高的工作使用壽命。我國(guó)早期的高端液壓支架主要是從國(guó)外進(jìn)口，價(jià)格昂貴，配件及維修成本也較高。為了降低支架成本，改變我國(guó)高端液壓支架長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面，國(guó)內(nèi)很多煤機(jī)廠家和科研單位陸續(xù)介入高端液壓支架領(lǐng)域。

立柱千斤頂作為液壓支架的核心組件，直接影響著支架的產(chǎn)品質(zhì)量。高端液壓支架對(duì)立柱千斤頂提出了更高的技術(shù)等級(jí)要求。本文只從制造加工角度對(duì)缸筒精加工工序進(jìn)行分析研究。

1 技術(shù)要求分析

目前，國(guó)內(nèi)液壓支架設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的配合等級(jí)為f9/H9，而高端液壓支架配合等級(jí)為f7/H7，加工精度為IT7。高端液壓支架的缸筒技術(shù)要求除了提高尺寸公差等級(jí)外，對(duì)內(nèi)孔同軸度要求也相應(yīng)提高，以保證立柱千斤頂?shù)难b配精度及良好的使用性能。

圖1和圖2為液壓支架立柱千斤頂缸筒主要尺寸示意圖。

圖1 高端支架缸筒主要尺寸示意圖

圖2 普通支架缸筒主要尺寸示意圖

缸筒密封面直接與密封件接觸，是缸筒中非常關(guān)鍵的部位，因此，必須采取精密加工設(shè)備及合理加工工序來保證其精度，確保成品的配合精度及產(chǎn)品質(zhì)量。

圖3 架窩車削工藝示意圖

圖4 缸筒精車工藝示意圖

2 加工方式分析

受加工設(shè)備的限制，原加工工序稍顯繁瑣，且加工精度及效率較低。隨著設(shè)備廠商的技術(shù)發(fā)展，一些先進(jìn)精密設(shè)備的使用為提高產(chǎn)品質(zhì)量精度提供了可靠的基礎(chǔ)，也為生產(chǎn)工藝方法的改進(jìn)提供了無(wú)限可能。

2.1 原車間采取的缸筒精車加工方式

精加工分為兩個(gè)工序完成，即車架窩基準(zhǔn)、數(shù)控精車缸口。

2.1.1 普車加工架窩。采用普通車床，三爪卡盤軟爪支撐兩端精鏜孔，即采用“雙撐”的加工方式完成加工架窩工序。架窩車削工藝如圖3所示。

架窩是后序缸口精車的定位基準(zhǔn)，所以必須保證架窩的工藝尺寸及粗糙度，同時(shí)確保架窩車正、車圓，且表面不得有氧化皮等缺陷，以保證缸口車削時(shí)的加工質(zhì)量。加工架窩前必須檢查工件外圓跳動(dòng)，外圓跳動(dòng)量在1mm以上的，不得直接加工［1］。

2.1.2 數(shù)控精車缸口。架窩車削加工完成后，采用CK6185數(shù)控車床加工缸筒缸口端內(nèi)孔。加工時(shí)，采用液壓三爪卡盤軟爪支撐缸底端內(nèi)孔，液壓中心架夾緊架窩，即“一撐一架”的裝夾方式。缸筒精車工藝如圖4所示。

加工前對(duì)缸筒內(nèi)壁靜密封位置進(jìn)行打表，檢查跳動(dòng)，跳動(dòng)量在0.06mm以上的，不得直接加工，需要重新修正架窩。

2.2 現(xiàn)在車間采取的缸筒精車加工方式

精車工序采用床身穩(wěn)定性更好、加工效率精度更高的數(shù)控車床LC63，一次定位、裝夾完成架窩及缸口端內(nèi)孔的加工。

①采用液壓三爪卡盤軟爪支撐缸筒兩端內(nèi)孔，即采用“雙撐”的裝夾方式，完成加工架窩工步。

②不卸活，撤去尾座卡爪裝夾，使用液壓中心架夾持架窩，然后撤去尾座支撐，即采用“一撐一架”的裝夾方式，完成加工缸口工步。

3 測(cè)量結(jié)果對(duì)比分析

采用原車間的加工方式，“一卡一架”裝夾工件后，隨機(jī)打表測(cè)量一組缸筒缸口密封帶位置跳動(dòng)數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖5所示。從圖5可以明顯觀察出，缸筒跳動(dòng)量不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)超差現(xiàn)象。這主要是因?yàn)椋孩偌庸み^程中重復(fù)定位產(chǎn)生的誤差累計(jì)；②普車加工架窩時(shí)，車床本身的精度誤差。

圖5 缸筒內(nèi)壁跳動(dòng)數(shù)據(jù)視圖

圖6 缸筒內(nèi)壁跳動(dòng)數(shù)據(jù)視圖

采用現(xiàn)在車間的加工方式，“一卡一架”裝夾工件后，隨機(jī)打表測(cè)量一組缸筒缸口密封帶位置跳動(dòng)數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖6所示。從圖6可以明顯觀察出，缸筒跳動(dòng)穩(wěn)定，始終處于要求范圍內(nèi)。

此精加工方式實(shí)現(xiàn)了工序集中，減少了重復(fù)定位誤差的累積，保證了缸筒內(nèi)孔的同軸度要求。同時(shí)，采用專用刀具，優(yōu)化切削參數(shù)，有效降低了熱變形，提高了加工精度。

4 結(jié)論

根據(jù)上文論述可以得出以下結(jié)論：新的加工工藝不管是工件加工工序的流轉(zhuǎn)，還是加工精度、產(chǎn)品質(zhì)量方面，均有著明顯的優(yōu)勢(shì)。從生產(chǎn)管理角度來講，采用新的加工工藝，能有效減少工序內(nèi)容，減少工件流轉(zhuǎn)時(shí)間，使工序流程更加簡(jiǎn)便合理。從生產(chǎn)效率和質(zhì)量角度講，采用新的加工工藝，能有效提高缸筒加工精度，同時(shí)減少工件加工時(shí)間，減小工人勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高生產(chǎn)效率。

［1］王國(guó)法.液壓支架技術(shù)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1999.

High End Hydraulic Support Jack Cylinder Analysis of Finishing Process Improvement

Wang JileiDu Xiaobing
（Zhengzhou Siwei Electromechanical Equipment Manufacturing Co.,Ltd.，Zhengzhou Henan 450000）

This paper based on the design of high-end hydraulic support column and Jack technology standards,based on the original process research,improved a new processing method.The new process is mainly reflected in the processing equipment,and other aspects of improvement,in order to improve the accuracy of parts processing,reduce labor intensity,and increase the efficiency of the production of the ultimate goal.

high end hydraulic support；cylinder finish machining；process optimization

TD355.4

A

1003-5168（2017）09-0055-03

2017-08-01

王紀(jì)磊（1987-），男，本科，工藝工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造。