Φ400立柱加工及裝配工藝的優(yōu)化

韓蜜英

（冀中能源機(jī)械裝備集團(tuán)有限公司邢臺(tái)機(jī)械廠，河北 邢臺(tái) 054000）

1 概述

隨著液壓支架市場(chǎng)化、專(zhuān)業(yè)化、高端化發(fā)展要求，大阻力液壓支架逐漸成為一種發(fā)展趨勢(shì)，而立柱是支架實(shí)現(xiàn)支撐和承載的主要部件，它直接影響支架的工作性能。立柱缸筒內(nèi)徑及導(dǎo)向套的尺寸精度、表面粗糙度、各處同軸度是立柱加工的關(guān)鍵問(wèn)題。

立柱主要由一級(jí)缸體、二級(jí)缸體、活柱、導(dǎo)向套及密封組成。φ400mm缸徑的立柱，缸筒與導(dǎo)向套的連接采用螺紋結(jié)構(gòu)，缸筒與導(dǎo)向套的裝配是擺在我們面前的新課題，是立柱組裝的關(guān)鍵。圖1為我廠某大阻力液壓支架φ400立柱缸筒。

2 立柱加工及裝配工藝

2.1 問(wèn)題的提出

我廠在φ400缸徑立柱的試制中，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)向套在旋入缸口時(shí)容易發(fā)生擰不進(jìn)去、卸不下來(lái)的情況。用液體將二級(jí)缸體打出來(lái)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)向套也被帶了出來(lái)，說(shuō)明導(dǎo)向套和缸口螺紋并沒(méi)認(rèn)上扣，但此時(shí)導(dǎo)向套與缸口已經(jīng)出現(xiàn)了整圈的啃傷。在修磨了缸筒缸口，重新更換新導(dǎo)向套組裝時(shí)，仍然存在旋進(jìn)一部分就擰不動(dòng)的問(wèn)題，將導(dǎo)向套退出來(lái)后，發(fā)現(xiàn)只擰進(jìn)去了一兩圈，而導(dǎo)向套又出現(xiàn)了嚴(yán)重啃傷。

針對(duì)上述情況，我們認(rèn)真研究了加工及裝配過(guò)程，認(rèn)為加工的同軸度問(wèn)題是造成立柱不能順利組裝的主要原因，為此我們改進(jìn)了加工和裝配工藝，從而有效地避免了以上問(wèn)題的發(fā)生，確保了批量任務(wù)的順利完成。

2.2 缸筒加工工藝的優(yōu)化

缸筒加工工序一般為：1.下料-2.倒角車(chē)工藝臺(tái)-3.粗鏜內(nèi)孔-4.熱處理-5.鏜內(nèi)孔-6.車(chē)缸口。

但隨著缸筒筒徑的加大，加工難度相對(duì)增大，缸筒在反復(fù)多次的加工定位時(shí)出現(xiàn)累積誤差，加工精度難以保證。

缸筒缸口與導(dǎo)向套通過(guò)螺紋進(jìn)行連接，在設(shè)計(jì)上缸口與缸筒內(nèi)徑同軸度要求非常嚴(yán)格，因而缸口處加工很關(guān)鍵。按照原來(lái)的加工工藝，φ400缸筒熱處理后發(fā)生變形，而此時(shí)再夾緊缸筒兩端倒角鏜內(nèi)孔顯然裝夾基準(zhǔn)發(fā)生了變化，鏜完內(nèi)孔再撐內(nèi)孔架工藝臺(tái)車(chē)缸口，由于工藝臺(tái)熱處理后也發(fā)生了變形，因此以工藝臺(tái)為基準(zhǔn)車(chē)缸口除了包括裝夾基準(zhǔn)誤差，還有反復(fù)加工定位時(shí)出現(xiàn)的累積誤差，同軸度自然也就難以保證了。為此我們對(duì)原來(lái)的加工工序進(jìn)行了修改：即：1.下 料 -2.倒 角 -3.粗鏜內(nèi)孔-4.熱處理-5.修復(fù)倒角-6.鏜內(nèi)孔-7.車(chē)工藝臺(tái)-8.車(chē)缸口。在熱處理后增加了工序5.修復(fù)倒角，使粗加工產(chǎn)生的加工誤差及工件變形，在精加工時(shí)得到消除，提高加工精度。鏜孔后增加了工序7.精車(chē)工藝臺(tái)，由于缸筒內(nèi)孔已由深孔鏜床浮鏜滾壓而成，加工精度及表面粗糙度精度非常高，所以加工缸口尺寸之前先以?xún)?nèi)孔定位，車(chē)工藝臺(tái)階，然后再用中心架裝夾工藝臺(tái)階車(chē)缸筒缸口螺紋及各尺寸，這樣及時(shí)消除了缸筒在反復(fù)多次的加工定位時(shí)出現(xiàn)的累積誤差，極大的提高了加工精度，同時(shí)也達(dá)到了圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的表面粗糙度、同軸度要求。

圖1

圖2

2.3 導(dǎo)向套加工工藝的優(yōu)化

車(chē)間在加工導(dǎo)向套時(shí)（圖2為導(dǎo)向套），按照慣常的加工步驟，裝夾螺紋端車(chē)外圓φ450，平端面倒角，車(chē)內(nèi)孔及溝槽各尺寸，調(diào)頭裝夾φ450，車(chē)外圓螺紋及各尺寸，平右端面倒角。

由于導(dǎo)向套外圓各槽及內(nèi)孔各溝槽均有密封件與一級(jí)缸筒、二級(jí)缸筒接觸，所以各槽相對(duì)于基準(zhǔn)面同軸度要求較高。另外導(dǎo)向套與一級(jí)缸筒之間還有螺紋裝配，螺紋精度要求也較高，因此我們將導(dǎo)向套加工步驟修改為：裝夾螺紋端車(chē)外圓φ450，車(chē)左端內(nèi)孔φ393.5、槽φ400，粗車(chē)內(nèi)孔，平端面倒角，調(diào)頭裝夾φ450，找正內(nèi)孔，精車(chē)內(nèi)孔及溝槽各尺寸，車(chē)外圓螺紋及各尺寸，平右端面倒角。

由于先前的加工步驟中內(nèi)孔各槽及外圓各處沒(méi)有在同一次裝夾時(shí)加工，裝夾基準(zhǔn)發(fā)生了改變，導(dǎo)致其相對(duì)于基準(zhǔn)面的同軸度要求無(wú)法保證，影響了導(dǎo)向套與缸筒的裝配。修改加工步驟后內(nèi)孔各槽及外圓各處包括基準(zhǔn)面都是在一次裝夾時(shí)加工完成的，統(tǒng)一了加工基準(zhǔn)，極大地滿(mǎn)足了各處的同軸度要求，而內(nèi)孔槽φ400處相對(duì)于基準(zhǔn)面同軸度要求為0.12，在第一次裝夾時(shí)提前加工好，在調(diào)頭裝夾找正時(shí)可以通過(guò)找正內(nèi)孔的方式得到滿(mǎn)足。

2.4 缸筒與導(dǎo)向套組裝工藝優(yōu)化

撇開(kāi)各處的同軸度原因，即使是同軸度合格的缸筒和導(dǎo)向套，在采用臥式組裝時(shí)，可視性差，由于重力作用，組裝時(shí)缸筒和導(dǎo)向套的中心很難保證在一條水平線(xiàn)上，容易導(dǎo)致組裝時(shí)螺紋錯(cuò)位，造成無(wú)法正常裝配。于是我們采用臥式上活，立式組裝的方式，這樣在重力作用下，兩者很容易處于同一垂直中心線(xiàn)上，從而便于螺紋認(rèn)扣，使裝配能夠順利進(jìn)行。

另外由于導(dǎo)向套外壁與一級(jí)缸筒接觸，內(nèi)壁通過(guò)密封與二級(jí)缸體接觸，導(dǎo)向套裝配前，二級(jí)缸體已經(jīng)組裝進(jìn)一級(jí)缸體，因此組裝時(shí)在導(dǎo)向套與二級(jí)缸體接觸位置放置一壁厚極薄的光滑過(guò)渡套，一方面可以起到導(dǎo)向作用，另一方面也可以保證密封不被劃傷。

導(dǎo)向套與一級(jí)缸筒、小導(dǎo)向套與二級(jí)缸筒均為螺紋連接，這是裝配時(shí)的難點(diǎn)，導(dǎo)向套與一級(jí)缸筒的裝配解決了，其余問(wèn)題也就迎刃而解了。

結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，通過(guò)以上加工工藝的改進(jìn)，確保了缸筒和導(dǎo)向套的同軸度要求，大大提高了成品合格率；通過(guò)裝配工藝的改進(jìn)，確保了立柱的裝配合格率，為我廠按期完成大阻力液壓支架的批量制作任務(wù)做出了貢獻(xiàn)。

[1]劉勝利，等.礦山機(jī)械[M].煤炭工業(yè)出版社，2005，06.