高端液壓支架千斤頂缸筒的精加工工藝改進分析

王紀磊 杜小兵

高端液壓支架千斤頂缸筒的精加工工藝改進分析

王紀磊 杜小兵

（鄭州四維機電裝備制造有限公司，河南 鄭州 450000）

本文基于本公司設計的高端液壓支架立柱千斤頂技術標準，在原工藝基礎上研究改進出一種新型加工工藝方法。新型工藝方法主要體現在對加工設備、工序流程等方面的改進，以達到提高零件加工精度，減少工人勞動強度，提高車間生產效率的最終目的。

高端液壓支架；缸口精加工；工藝優化

高端液壓支架相對于普通液壓支架具有以下幾方面優勢：①更高的產品質量技術等級；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。我國早期的高端液壓支架主要是從國外進口，價格昂貴，配件及維修成本也較高。為了降低支架成本，改變我國高端液壓支架長期依賴進口的局面，國內很多煤機廠家和科研單位陸續介入高端液壓支架領域。

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品質量。高端液壓支架對立柱千斤頂提出了更高的技術等級要求。本文只從制造加工角度對缸筒精加工工序進行分析研究。

1 技術要求分析

目前，國內液壓支架設計標準的配合等級為f9/H9，而高端液壓支架配合等級為f7/H7，加工精度為IT7。高端液壓支架的缸筒技術要求除了提高尺寸公差等級外，對內孔同軸度要求也相應提高，以保證立柱千斤頂的裝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，是缸筒中非常關鍵的部位，因此，必須采取精密加工設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品質量。

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。隨著設備廠商的技術發展，一些先進精密設備的使用為提高產品質量精度提供了可靠的基礎，也為生產工藝方法的改進提供了無限可能。

2.1 原車間采取的缸筒精車加工方式

精加工分為兩個工序完成，即車架窩基準、數控精車缸口。

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，所以必須保證架窩的工藝尺寸及粗糙度，同時確保架窩車正、車圓，且表面不得有氧化皮等缺陷，以保證缸口車削時的加工質量。加工架窩前必須檢查工件外圓跳動，外圓跳動量在1mm以上的，不得直接加工［1］。

2.1.2 數控精車缸口。架窩車削加工完成后，采用CK6185數控車床加工缸筒缸口端內孔。加工時，采用液壓三爪卡盤軟爪支撐缸底端內孔，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。

加工前對缸筒內壁靜密封位置進行打表，檢查跳動，跳動量在0.06mm以上的，不得直接加工，需要重新修正架窩。

2.2 現在車間采取的缸筒精車加工方式

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

①采用液壓三爪卡盤軟爪支撐缸筒兩端內孔，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 測量結果對比分析

采用原車間的加工方式，“一卡一架”裝夾工件后，隨機打表測量一組缸筒缸口密封帶位置跳動數據，結果如圖5所示。從圖5可以明顯觀察出，缸筒跳動量不穩定，甚至出現超差現象。這主要是因為：①加工過程中重復定位產生的誤差累計；②普車加工架窩時，車床本身的精度誤差。

圖5 缸筒內壁跳動數據視圖

圖6 缸筒內壁跳動數據視圖

采用現在車間的加工方式，“一卡一架”裝夾工件后，隨機打表測量一組缸筒缸口密封帶位置跳動數據，結果如圖6所示。從圖6可以明顯觀察出，缸筒跳動穩定，始終處于要求范圍內。

此精加工方式實現了工序集中，減少了重復定位誤差的累積，保證了缸筒內孔的同軸度要求。同時，采用專用刀具，優化切削參數，有效降低了熱變形，提高了加工精度。

4 結論

根據上文論述可以得出以下結論：新的加工工藝不管是工件加工工序的流轉，還是加工精度、產品質量方面，均有著明顯的優勢。從生產管理角度來講，采用新的加工工藝，能有效減少工序內容，減少工件流轉時間，使工序流程更加簡便合理。從生產效率和質量角度講，采用新的加工工藝，能有效提高缸筒加工精度，同時減少工件加工時間，減小工人勞動強度，從而提高生產效率。

［1］王國法.液壓支架技術［M］.北京：煤炭工業出版社，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

王紀磊（1987-），男，本科，工藝工程師，研究方向：機械設計制造。