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一种加长杆钻深孔定位装置的研制
2020-5-6  来源:潞安安太机械有限责任公司   作者:岳娟娟  访问量:

  
     摘要: 针对立柱加长杆钻深孔时易偏离中心的现象,研发设计了一种钻孔定位装置,在实际生产过程中,有效解决了这个难题,保证了加长杆钻孔的精确度,提高了钻孔加工效率和产品合格率,节约了成本。

    关键词: 加长杆; 深孔; 钻孔定位装置; 精确度

    潞安安太机械公司主要生产矿用液压支架千斤、立柱等。立柱是矿用液压支架的主要承载部件,实际使用过程中主要承受顶板压载荷,调节支撑高度,决定着液压支架的主要支撑能力[1]。

    加长杆立柱具有高可靠性、结构简单、加工成本低、伸缩比大等特点,但在实际加工中,存在加长杆钻深孔时易偏离加长杆中心,造成钻孔精确度较低,影响其加工效率。针对此现象,研究设计了一种加长杆打孔定位装置,提高了加长杆钻孔的精确度。

    1 、加工零件分析
  
    深孔定义为长度 L 与直径 D 的比值大于 5 的孔,一般分为三类[2]:
      
    1) L / D = 5 ~ 20,属于一般深孔;
    2) L / D = 20 ~ 30,属于中等深孔;
    3) L / D = 30 ~ 300,属于特殊深孔。

    图 1 为 ZZ440 支撑掩护式液压支架立柱加长杆的零件加工图,外形包含有环形沟槽和台阶,其中直径 26 mm 的钻孔深度为 156 mm,长径比为 6,属于一般深孔,由于调质处理后再加工,材质较硬,钻孔时易偏离中心。

   因此,直径 26 mm 孔是最难加工的,它的加工精度直接影响到加长杆后期的装配和使用。
 
 
 
图 1 ZZ440 支撑掩护式液压支架立柱加长杆的零件加工
   
    2 、加长杆钻深孔分析
  
    加长杆一般的加工工艺[3]流程为: 下料—粗车—调质—精车—加工球头—钻孔-镀锌。加长杆钻孔过程主要存在以下问题:

    1) 调质处理后的加长杆钻孔时易偏离中心,影响后期的装配和使用,易造成返修,质量得不到保证。
    2) 加工深孔时,废屑清理难度大,易造成加工变形。

    因此,为了确保钻孔位置不偏离加长杆中心,提高钻孔的精确度,急需研究设计一种加长杆钻孔定位装置。

    3 、加长杆钻深孔定位装置的设计
  
    根据实际情况,结合钻床工作平台,研究设计了一种加长杆钻孔定位装置,主要由底座、底部支撑座、滑动定孔装置( 滑杆、四个支撑座、半环、带孔板等) 、顶尖固定装置等组成,如图 2 所示。
 
  
  
图 2 加长杆钻深孔定位装置
  
   加长杆钻深孔定位装置工作原理: 首先装置定位在钻床工作平台上,其次将被加工的加长杆放置在底部支撑座上,再利用两端顶尖固定装置将其固定,使加长杆无任何滚动滑动现象。根据加工尺寸,利用滑动定孔装置定位,最后,被加工的深孔定位后,启动钻床进行钻孔。

    4 、加长杆钻深孔定位装置实际使用效果
  
    在未使用装置以前,对加长杆采用手工划线、找正中心孔,一个工作班加工 6 件; 使用该装置后,省去人工划线工序,一个工作班加工 10 件,工作效率提高了 66. 7% 。
在 2 个月时间里,利用该钻孔定位装置累计加工加长杆 1 000 多件,每件节约 0. 5 个工时,累计节约 500 个工时,节省人工成本 7 000 元以上,产品合格率大幅提高,达到 98% 以上。
  
    5 、结语
  
    研发的加长杆钻孔定位装置具有加工方便、成本低、工作效率高、产品合格率高等优点,有效解决了加长杆钻深孔易偏离中心的问题。

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