南陽二機石油裝備(集團)有限公司 王兮羿 王秀瓊 陳小偉 武大偉
整體式焊接滾筒體的加工工藝
南陽二機石油裝備(集團)有限公司 王兮羿 王秀瓊 陳小偉 武大偉
絞車用繩槽板是鉆機的重要零部件,自我公司生產(chǎn)鉆機以來,所用繩槽板一直采用分體加工,即筒身、繩槽板、左右組合體單獨加工后焊成一體再局部加工,此結(jié)構(gòu)工序復(fù)雜,生產(chǎn)周期長?,F(xiàn)在采用的結(jié)構(gòu)是筒身、繩槽板合為一體,左右組合體焊接后再整體加工的工藝。節(jié)省了單獨加工零部件的時間和工序間的周轉(zhuǎn),提高了加工效率和加工質(zhì)量。
原繩槽板結(jié)構(gòu)是把繩槽單獨加工好后,兩端面繞上鋼筋代替鋼絲繩,成活后把繩槽板割成兩半,焊在筒身上與左右組合體焊接后加工成滾筒體。實踐證明,在使用過程中,此結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)亂繩、絞繩情況,給油田現(xiàn)場作業(yè)、維修造成很大困難,改進后的繩槽板結(jié)構(gòu)兩端不再繞鋼筋,采用整體加工的方法把兩端繞鋼筋的槽加工出來,是一種值得推廣的新工藝。圖1為纏繩示意圖。
圖1 繩槽板結(jié)構(gòu)
我們在CK61145E/12F重型臥式數(shù)控車床上加工繩槽板,用一夾一頂?shù)墓に嚪椒?,增加工件的剛度和穩(wěn)定性,在刀具方面采用寬刃分層吃屑的方法,經(jīng)過多次試驗,選用合理的吃刀深度和進給量,提高加工效率,和國內(nèi)加工繩槽板采用小圓弧刀加工繩槽相比,效率大大提高。整體加工滾筒體的工藝過程如下。
滾筒體各零部件毛坯。
1.粗車各零部件達工序尺寸。
2.組焊各零部件為滾筒體,焊后時效處理,以消除焊接應(yīng)力。
堵頭裝夾、找正加工繩槽。
1.自左向右根據(jù)繩槽個數(shù),精確計算出繩槽內(nèi)開檔尺寸及爬升繩槽尺寸。加工內(nèi)開檔,取總長及各外圓尺寸。
2.用車刀劃線來確定工件的軸向和徑向起刀點,使起刀點和入繩端繩槽中心重合,建立工件坐標(biāo)系,編制合理的加工程序,輸入系統(tǒng)。
3.加工繩槽采用自制的寬刃刀分層吃屑,合理確定每一刀的吃刀深度,準備好刀具,啟動加工程序,程序中采用主軸正轉(zhuǎn),進給量是每轉(zhuǎn)進給的方式,刀具在軸向、徑向的吃刀深度由進給量控制。程序開始運行,由安全距離走直線逐漸進入起刀點,開始加工第二層的第一個繩槽,是直槽,先切削繩槽的前120°,由第二層繩槽的深度過渡到第一層繩槽的深度。120°走完之后,接著加工60°爬坡槽,在60°范圍內(nèi)再由第一層繩槽的深度爬坡回到第二層繩槽的深度,此時深度尺寸不變,接著走180°直槽,至此第二層的第一槽全部走完,再重復(fù)直槽120°的切削,由此過渡到第一層的繩槽中,第一層有幾個繩槽,就需要走幾次相同的程序。為方便,第一層槽的切削編為子程序,調(diào)用子程序幾次就行了,切削方法也是由確定每轉(zhuǎn)的進給量來控制刀具在軸向、徑向的進刀尺寸,完成直槽、斜槽的加工,這樣循環(huán)走刀,走完第一層的所有繩槽之后,通過60°斜槽再過渡到第二層的最后一個繩槽,然后用加工第二層第一個繩槽相同的方法依次切削120°直槽、60°爬坡直槽、180°直槽,此時整個程序走完。
4.循環(huán)以上程序,每次確定合理的吃刀深度,依次加工繩槽達圖紙尺寸,最后用成型刀光刀成活。
5.車剩余各部成活。
實踐證明,該工藝方法適合加工不同槽距的繩槽板,克服了滾筒體常見的亂繩、絞繩的加工瓶頸,簡化了工件結(jié)構(gòu),縮短了生產(chǎn)周期,提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。