截割頭體加工工藝研究及應(yīng)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(shè)計的要求下，選用合理的工藝過程，完成零件的加工制造。

關(guān)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(guān)鍵零件，質(zhì)量要求高，加工工藝復(fù)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(chǎn)品的質(zhì)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(yīng)的平面，最后每個空間孔處焊上截齒座，內(nèi)腔的水穿過空間角度孔從截齒座噴出，實現(xiàn)其功能。加工難點有：

（a）整個零件由多個單零件焊接裝配構(gòu)成；

（b）復(fù)雜的空間角度孔，部分數(shù)據(jù)如表1；

（c）加工和裝夾不容易實現(xiàn)。

一般的加工設(shè)備不能滿足空間角度孔的加工要求，需要用到五軸聯(lián)動機床，但是設(shè)備成本較高，通常企業(yè)不具備，想要解決空間角度孔的加工，選擇現(xiàn)有三軸聯(lián)動臥室鏜銑床加工中心（TOS），并且設(shè)計相應(yīng)的工裝來實現(xiàn)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(diào)質(zhì)，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(diào)質(zhì)處理，關(guān)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(nèi)孔及外表面，然后調(diào)轉(zhuǎn)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(yīng)基準，用于后續(xù)加工工序工藝參考。

（4）焊接1，在截割頭內(nèi)部焊接內(nèi)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(lián)動臥室鏜銑床加工中心，通過工作臺的轉(zhuǎn)動，并且配合工裝的設(shè)計，分別實現(xiàn)傾角β角度，圓周角θ之間的匹配關(guān)系。

（6）焊接2，導(dǎo)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(yīng)力變形。

3 總結(jié)

針對該零件選用上述工藝加工，結(jié)合現(xiàn)有機床設(shè)備，設(shè)計相應(yīng)加工工裝，合理安排制造資源，滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的同時，也節(jié)約了生產(chǎn)成本，為后續(xù)相似產(chǎn)品的系列化生產(chǎn)提供了相關(guān)經(jīng)驗。

參考文獻：

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[2]何雪明.數(shù)控技術(shù)[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