數控雙麵對頭鏜銑床組合加工工藝研究

 摘要：本文針對數控（kòng）雙麵對頭鏜銑床加工工藝進（jìn）行優化，按照加工工藝要求，在（zài）加工（gōng）過程中使用白鋼刀進行鏜孔加工，而使用白鋼刀鏜孔時鏜杆（gǎn）的轉速低，生產（chǎn）效率低（dī）；采用合（hé）金刀替代白（bái）鋼刀進行鏜孔，雖然加快（kuài）了鏜杆（gǎn）的轉速，提高了生產效率（lǜ），但其抗衝擊能力差，針（zhēn）對上述問題，找出影響製造質量的關鍵因素，有針對性的對數控雙麵對頭鏜銑床鏜（táng）杆結（jié）構進行優化，優化後的鏜杆（gǎn）既能使（shǐ）用白鋼刀同時也可以使用合金刀具，組合加工工藝的應用，在保證了結構件加工質（zhì）量的（de）同時，提（tí）高了生產效率。

 關鍵詞：液壓支架；數控（kòng）雙麵對頭鏜銑（xǐ）床；白鋼刀；合（hé）金刀（dāo）；鏜杆（gǎn）優化；刀具組合

 0　引言

 液壓支架是煤礦綜（zōng）采工作麵使用的重（chóng）要設備，是以高壓液體為動力，由液壓元（yuán）件與（yǔ）金（jīn）屬構件組成的一種用來支撐頂板的設備，它不（bú）僅能實現支撐、切頂，而且還能使支架前移和推動輸送機，支（zhī）護（hù）性能好、強度高、移設（shè）速度快安全可靠等優（yōu）點，可以配合刮板輸送機的淺（qiǎn）截式采煤機，組成（chéng）回采（cǎi）工作麵（miàn）的綜合機械化設備，該（gāi）設備具有增加（jiā）產量、提高效率、降低成（chéng）本、安全生產、減輕工人笨重體力等勞動性能，為井下作業人員及設備提供了安全的作業空間，以（yǐ）保障井下作業人員的人身安全和各種設備的正常運轉，確保現場生產的正常進行。數控雙麵對頭鏜銑床作為液壓支架結構件製造必不可少的機電設備，在結構件鏜孔過程中鏜孔工具使（shǐ）用的均為（wéi）白鋼（gāng）刀，該（gāi）種刀具進給量（liàng）大，但是（shì）鏜出的零部件的光潔度（dù）不（bú）好，而且鏜（táng）床的轉（zhuǎn）速低，鏜（táng）孔效率低，在液壓支架的實際製（zhì）造過（guò）程中（zhōng）結構件的尺寸大，這就要求組對（duì）前（qián）不允許預（yù）鏜孔等（děng）工藝（yì），而現在的加工工藝（yì）已經不能（néng）滿足當前高端液（yè）壓支架製造的需要。這就需要技術人員對數控雙麵對頭鏜銑床加工（gōng）方法進行優化，在提高生產效率的同時，保證加工質量 。

 1、現狀（zhuàng）分析

 數控雙麵對頭鏜銑床的鏜（táng）孔工藝使用白鋼刀進行結構件整體鏜孔，主軸刀（dāo）具轉（zhuǎn）速約為30~40r/min，轉（zhuǎn）速（sù）低（dī），且鏜孔效率較低，結構件流轉速度慢，影響結構件整體生產效率，也製約了公司液壓支架製造向高端、大批（pī）量規模製（zhì）造的前進步伐。

合金鋼刀具因其獨特的結構特性，主軸刀具轉速可達 100r/min 以（yǐ）上，可有效提高鏜床加工效率和鏜孔光潔度（dù），加快結構（gòu）件工件流轉速度，提升車間結（jié）構件製造（zào）效（xiào）率。使用合金鋼刀具雖然可以提高鏜床主軸轉速，但也因其結構特點決定了不適合在加工中有較大的進給（gěi）量。根據現場生產實際使用情況，使用合金（jīn）鋼刀具在（zài）麵對鏜孔的實際作業情況時，存在著結構件需要鏜的孔多是（shì）預割而不預鏜的孔，不（bú）可避免的出現下料（liào）和組對後結構件的主筋與貼板孔的中心存（cún）在偏差的情況，這時隻能使用合金鋼刀具一點一點地（dì）對刀鏜孔，增加了鏜孔時對刀的次數和鏜孔的次數，降低了鏜孔（kǒng）效率，同時也增加了合金鋼刀具因刀片受衝擊而導（dǎo）致破碎的（de）可能性；如（rú）若待鏜孔處（chù）存（cún）在氧化（huà）皮、割瘤等影響（xiǎng）表（biǎo）麵光潔度的缺陷，在鏜孔過程中使用合金鋼（gāng）刀具粗鏜時，也有可能造成合金刀片損壞的可能性；由於液壓支架的結構件整體焊接量較大，個別的結構件有可能存在（zài）輕微的（de）焊接（jiē）變形，再加上由於鏜床主軸在鏜（táng）孔時的伸長所產生（shēng）的撓顫，也有可能損壞刀片或降低鏜孔效率，在使用合金刀具鏜（táng）孔的過程中，由於合金刀具轉速高，完全使用合金刀（dāo）具鏜孔（kǒng）無法滿足車間實際生產需求，迫切需要技術人員和設（shè）備操作人員針對上述問題進行現場技術論證，並結合加工現場的實際對數控雙（shuāng）麵對頭鏜銑床的（de）加工工藝進行優化。

2、組合加工工藝研究

 組合加工工藝通過對數控雙麵對頭鏜銑床鏜杆優化和（hé）刀（dāo）具組（zǔ）合工藝優化，實際（jì）運用後，實現生（shēng）產（chǎn）效率的提高，保證了高端（duān）液壓支架的質量，可以解決實際加工的工藝問題。

 2.1 數控雙（shuāng）麵對頭鏜銑床鏜杆優化

在（zài）液壓支架製造過程中，數控雙麵對頭鏜銑床加工的工藝裏沒有使用過合金鋼刀具進行鏜孔，現有鏜床的（de）鏜杆無法實現合金鋼刀具裝夾。結（jié）合液壓支架製造需要，查閱相關資料，經過技術人員現場技術論證後，重新對鏜床的鏜杆結（jié）構進行優化，設計製造出可以實現兩種刀具都可運用的新鏜（táng）杆，以滿足現場加工的（de）需要（yào）。根據白鋼刀和合金刀的結構特點（diǎn），對原有鏜杆進行優（yōu）化（huà），設計製作出新的（de）可以同時適用合金刀和白鋼刀的（de）鏜（táng）杆。優化後，鏜杆設計重量和直徑遠遠小於原有的鏜杆（gǎn），新鏜杆采用 40Cr 材質，經過加熱（rè）調質處理（lǐ）後精加工製作而成，同時滿足（zú）合金（jīn）鋼（gāng）刀和白鋼刀的使用要求，適合以後在加（jiā）工技術推廣中的應（yīng）用 。鏜杆結構如圖 1 所示。

圖 1　鏜（táng）杆結構示意圖

2.2　刀具組合工藝優化

結合液壓支架製造需要，查（chá）閱相關資料，經過技術（shù）人員現場技術論證後，優化了鏜床的鏜杆（gǎn），使用（yòng）鏜杆（gǎn）的轉速快，使用光潔度好的合金鋼刀具進行（háng）鏜孔。但在實際使用過程中，也出現了不少問（wèn）題。因此，需要結合現場加工需要，經過現場技術人員與現場操作人員討論，查（chá）閱（yuè）相關資料，結合技術論證及現場（chǎng）生產需要，提出白（bái）鋼刀 + 合金刀的組合新工藝來完成液壓支架的鏜孔任務以達到高端液（yè）壓支（zhī）架加工的需要。高端液壓支架的鏜孔餘量一般設計都為 15mm 以上，普通結構件鏜孔餘量一般設（shè）計為 10mm 以上（shàng），這些餘量足以保證現場加工（gōng）中出現不良情況時，仍然能夠保證鏜出工（gōng）藝要求的孔（kǒng）尺寸。但這（zhè）些餘量必（bì）然會造成合金刀具鏜孔的遍數的增加，並且不斷對刀造成（chéng）生產（chǎn）效率（lǜ）的下降。因此，製定以下兩（liǎng）種刀具組（zǔ）合（hé）使用的（de）方法，優化鏜孔工藝：首先利用白鋼刀吃刀量大的（de）特點，使用白鋼刀進行結構件得粗鏜孔，提升一次鏜削（xuē）量，消（xiāo）除損壞合金刀（dāo）片的危險因素，在粗鏜（táng）孔的工藝中，要求（qiú）粗鏜後必須留出 1-2mm的加工餘量，便於隨後用合金刀具進行精鏜孔（kǒng）；在精鏜孔時，充分利用合金刀加工效率高、加工出的孔（kǒng）表麵光潔度好的特點，使用合（hé）金刀進行精鏜孔，為了達到保證孔的尺寸及工藝要求，必須進行 2 遍以上的精鏜孔，以滿足高端液壓（yā）支架（jià）的加工需要（yào）  。

3、結論

高端液壓支架（jià）製造過程中，通過優化鏜杆，並（bìng）在實際鏜孔過程中充（chōng）分應用白鋼刀 + 合（hé）金刀組合新（xīn）工藝，大（dà）大的提高（gāo）了數控雙麵對頭鏜銑床的（de）鏜孔效率，加快液壓支架結構件工件的在製造過程中的流轉效率，降低（dī）了工人的勞動強度，提高了生產效率。通過使用兩種刀具組合（hé）鏜（táng）孔，避免了合金刀具損壞，提高了鏜孔效率，保證了結構件的表麵光潔度，提（tí）高（gāo）液壓支架的整（zhěng）體質量和組裝效率，同時（shí）減少了液壓支架結構件外協鏜孔的加工數量，節約了外協費用。通過數（shù）控雙麵對頭（tóu）鏜銑床組合加工方法的使用，提高了（le）液（yè）壓支架結構件的鏜銑質量，使液壓支架組裝的質（zhì）量更高（gāo），更加適用於高端液壓支架的（de）規模化生產，具有較大的推廣價值。