截割頭體加工工藝研究及應用

吳冬　舒煌威　劉培林　董婷

摘 要：本文對截割頭體空間角度孔的加工工藝進行分析，在滿足設計的要求下，選用合理的工藝過程，完成零件的加工制造。

關鍵詞：截割頭體；加工工藝；空間角度孔

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.024

0 引言

截割頭體作為掘進機上的關鍵零件，質量要求高，加工工藝復雜，制造難度大，其性能直接影響零件的使用壽命，文章對加工過程中的難點進行分析，制定合理的加工工藝過程，保證產品的質量要求。

1 圖紙要求及分析

從上圖1中可以看出截割頭體為錐形體，所有表面需要加工，圖示簡圖上截割頭體最主要的加工難度是空間角度孔（其中15個為注水孔）及其相應的平面，最后每個空間孔處焊上截齒座，內腔的水穿過空間角度孔從截齒座噴出，實現其功能。加工難點有：

（a）整個零件由多個單零件焊接裝配構成；

（b）復雜的空間角度孔，部分數據如表1；

（c）加工和裝夾不容易實現。

一般的加工設備不能滿足空間角度孔的加工要求，需要用到五軸聯動機床，但是設備成本較高，通常企業不具備，想要解決空間角度孔的加工，選擇現有三軸聯動臥室鏜銑床加工中心（TOS），并且設計相應的工裝來實現孔系的加工。

2 加工工藝

此零件主要工藝路線如下：毛坯鑄造，調質，車加工1，焊接1，孔系加工，焊接2，車加工2（圖2）。

（1）毛坯鑄造。

（2）調質處理，關鍵鑄鋼件需進行熱處理。

（3）車加工1，選用立式或者臥式車床，用夾具在小端面使得零件固定，先加工大端面內孔及外表面，然后調轉加工小端外表面和工藝中心孔，及Z向尺寸也可以在此工序劃出對應基準，用于后續加工工序工藝參考。

（4）焊接1，在截割頭內部焊接內花鍵套（組焊件）。

（5）孔系加工，除了普通孔系的加工，此處還涉及到空間角度孔的加工，有圓周角θ，傾角β，需要選用三軸聯動臥室鏜銑床加工中心，通過工作臺的轉動，并且配合工裝的設計，分別實現傾角β角度，圓周角θ之間的匹配關系。

（6）焊接2，導料料板、截齒座按照加工的孔系逐個焊接上去。

（7）車加工2，由于多次的焊接，零件會存在一定的變形，此車加工工序作為最后的精車工序，消除焊接帶來的應力變形。

3 總結

針對該零件選用上述工藝加工，結合現有機床設備，設計相應加工工裝，合理安排制造資源，滿足產品質量要求的同時，也節約了生產成本，為后續相似產品的系列化生產提供了相關經驗。

參考文獻：

[1]王先逵.機械制造工藝學[M].北京：機械工業出版社，2011.

[2]何雪明.數控技術[M].武漢：華中科技大學出版社，2006.

作者簡介 ：吳冬（1986-），男，碩士，工程師。endprint