40 000 KN液壓支架試驗臺底座加工方案的科學攻關

摘#8195;要 通過分析底座的制造情況，提出了解體加工的方案，并針對其左體和右體的加工難度、加工細節(jié)進行了深層的分析，通過創(chuàng)意性地設計工裝和鏜桿，并利用科學、易行的加工工藝，巧妙地克服了加工難點，確保了40#8198;000KN液壓支架試驗臺底座的制造進度和質(zhì)量。

關鍵詞 液壓支架；試驗臺；底座；拆解；鏜削

中圖分類號 TD 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)012-0182-02

由于我們公司液壓支架制造規(guī)模的迅猛提升，原先16#8198;000 KN的液壓支架試驗臺已無法滿足我們生產(chǎn)的大型液壓支架的檢驗需求，為此，我公司制造了40#8198;000 KN液壓支架綜合壓力試驗臺，這臺設備在四柱式液壓支架試驗臺中是全國最大的。在制造40#8198;000 KN液壓支架試驗臺結構件的過程中，遇到許多問題，其底座的加工是難度最大的。該底座重量為112.2 t，其外形尺寸已大大超過車間大門的寬度尺寸，經(jīng)過對該部件的制造條件認真分析研究，我們采用了解體加工、心軸成型的方案。但對于解體后的左體和右體，也是我們公司目前加工的最大結構件。WRD150Q型鏜銑加工中心是我們公司目前加工能力最大的設備，其落地工作臺為2 m×8 m，X向行程12 m，主軸行程0.9 m。但是，不制作工裝和鏜桿，根本無法按要求對左體和右體φ328孔系的加工。為此，我們根據(jù)設備的加工能力和結構件的加工需求，設計制作了相關工裝、工具，并創(chuàng)新了加工工藝，這套方案成功完成了左體和右體的加工，為底座的順利成型打下了良好的基礎，在我公司加工大型部件創(chuàng)業(yè)史上增添了新的篇章。

1 底座拆解加工方案

底座如圖1所示，其中φ200、φ328是需要加工的鉸接孔，其外形尺寸已大大超過車間大門6 m的寬度尺寸，如果外委加工，也很難找到能整體加工的廠家。為此公司技術部抽選專家和骨干，經(jīng)過多次分析、討論和研究，確定了拆解加工的方案。根據(jù)其成型和加工特點，可將其分為底板、右體、中間部分和左體。將其分別制作合格后，再進行成型、焊接，成型時通過在φ200、φ328孔中穿芯軸以確保各孔系的同軸度，同時，還能較好地控制焊接變形量。為便于穿芯軸，必須在各加工孔中涂油。加工時必須確保右體和左體的φ200、φ328孔系的位置度、同軸度，芯軸和孔的配合間隙皆為0.3 mm。解體后焊接時，為減少焊接變形量，只焊接拼裝底板后無法施焊的部位。震動時效并完全冷卻后再進行孔加工，由于WRD150Q型鏜銑加工中心加工能力的有限性，在WRD150Q型鏜銑加工中心上加工左體和右體時，必須用長鏜桿加工方可滿足各孔系同軸度條件，其位置度由設備精度和編程來保證。其實，該結構件制作最大的難點就是右體和左體φ200、φ328孔系的鏜削。

2 加工右體和左體工裝及鏜桿的設計分析

根據(jù)以上分析可知左體和右體φ328孔系必須用長鏜桿加工，鏜桿直徑為φ200，采用空心結構，并加工了一系列方形裝刀孔、放內(nèi)徑千分尺的圓形測量孔。由于長鏜桿長度為3#8198;000 mm，無法進行懸浮鏜削工件，必須用支座架住后端才能使用，且支座孔必須與左體和右體φ328孔同軸，即相關孔中心高K必須一致，如圖2所示。支座必須固定在輔助工作臺上，其厚度為360 mm。由于機床工作臺寬度為2#8198;000 mm，小于左體和右體的寬度2#8198;240 mm，輔助工作臺長度為3#8198;000 mm、寬度400 mm、高度300 mm，輔助工作臺設有T型槽，以安裝支座用，并設有中心鍵槽，以用來校正輔助工作臺平行度和安裝中心距，同時配合定位鍵定位支座，確保φ328孔系加工的平行度和位置度。為可靠安裝、校正、緊固工件和定位機床X坐標值，在輔助工作臺中心處靠近機床主軸端及另一端分別加工一長度160 mm、深度60 mm、寬度40 mm的鑲嵌定位平鐵的槽，該槽不得影響輔助工作臺T型槽的強度。定位平鐵用螺栓壓緊在輔助工作臺上，為調(diào)整工件側面定位尺寸和緊固工件，在定位平鐵上增設了M30的調(diào)整螺栓及φ20中心孔，該中心孔是用來定位機床X坐標值于輔助工作臺中心槽位置的。在工件左端安裝了左端定位塊，以定位工件的左右位置。此時，兩定位平鐵和左端定位塊及輔助工作臺上平面已將工件處于完全定位狀態(tài)。支座與鏜桿之間增加一導套，導套長度為386，并在兩端上側鉆徑向注油孔，徑向注油孔通處加工兩環(huán)形槽，再在環(huán)形槽之間加工軸向通槽，使用過程中必須注油，以防止研磨壞鏜桿和

導套。

3 鏜削工裝的制作、安裝與應用細節(jié)

為保證安裝質(zhì)量，支座安裝導套的孔及導套安裝鏜桿的孔須留2 mm余量，以在WRD150Q型鏜銑加工中心安裝后加工，其余尺寸和相關附具全部在其它工序按標準完成即可。輔助工作臺的高度必須一致，且上、下面必須平行。鏜桿上的裝刀孔必須與工件襠距匹配，為防止加工時鏜刀將裝刀孔口擠腫，裝刀孔口必須倒角2 mm×45°；為更好地防止銳角磕碰，其放內(nèi)徑千分尺的圓形測量孔口也應倒角0.5 mm×45°。

如圖2所示，首先，將定位平鐵緊固在輔助工作臺上。輔助工作臺安裝在機床工作臺上，校正其中心槽與主軸平行，并且使輔助工作臺中心槽距離等于工件φ328孔距L，同時還確?？拷鬏S端兩輔助工作臺上定位平鐵的定位面皆與機床X運行方向平行，再將左端定位塊裝夾在圖示位置。將支座裝卡在輔助工作臺靠近主軸端位置，并用定位鍵定位。并在超出機床工作臺處塞入楔鐵，以增加輔助工作臺的剛性和防止加工過程中的工件震動。

機床各軸回參考點后，將主軸錐孔中安裝上尋邊器，校正輔助工作臺上平面，記下此時機床Y軸坐標值；然后再校正輔助工作臺上定位平鐵已加工的φ20中心孔，記下此時機床X軸坐標值，通過尺寸計算，求出支座裝導套孔的坐標值，然后將機床X軸、Y軸同時運行到此位置，鏜削支座裝導套孔直徑至比導套外圓直徑小0.01 mm-0.02 mm。將支座上端的夾緊螺栓松開，并取下支座上端開口面間的墊片，把導套裝入并夾緊。再將導套內(nèi)孔鏜至比鏜桿外徑大0.03 mm-0.05 mm，用砂紙研磨后待用。注意：在鏜削支座的裝導套孔時，必須在支座上端開口面間加

0.5 mm-3 mm墊片等，以確保支座絕對夾緊導套，克服導套在使用鏜桿鏜削工件時的軸向移動。

現(xiàn)在，將支座卸下，將工件按圖2方式裝夾牢固后，再將支座按圖2方式裝夾好，并將鏜桿涂油后從支座孔裝入到機床主軸錐孔中。由于鏜桿太重，為防止主軸拉爪損壞，鏜桿上未設計拉釘孔，在鏜桿近主軸端增設了端面緊固螺栓，利用端面緊固螺栓將鏜桿與主軸強力聯(lián)接。此時，在鏜桿裝入兩把鏜刀，同時鏜削工件前、后φ328孔，可提高加工效率。鏜削過程中，必須往導套孔中注油，同時，注意清理鏜桿上的鐵屑、灰塵，防止研磨壞了導套和鏜桿。φ200孔可直接將機床滑枕出后，用主軸加普通鏜桿鏜削即可。

4 成型、焊接

按液壓支架結構件以往穿芯軸方式成型、焊接即可。成型時要用千斤頂和行車配合使各孔系同軸，先穿好左體的各孔，再裝右體。注意:芯軸端部必須加工50×30°的倒角，其未用來定位的外圓部分適當加工小點，以便于安裝。

5 結束語

底座解體后，通過使用該加工工裝和加工工藝，確保了左體、右體的加工精度，在今后我公司大件加工方案研究領域，提供了新的基礎

資料。

參考文獻

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