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        一種新型鉆具的設(shè)計(jì)

        2014-12-02 01:37:38雞西煤礦機(jī)械有限公司黑龍江158100陳長忠
        金屬加工(冷加工) 2014年23期
        關(guān)鍵詞:鉆床鉆具端面

        ■雞西煤礦機(jī)械有限公司(黑龍江 158100)陳長忠

        1.問題的提出

        我公司是采煤機(jī)專業(yè)生產(chǎn)廠家,在采煤機(jī)的牽引部殼體、主機(jī)殼體及電控箱殼體中,有很多螺紋孔處在兩層板中間,螺紋孔正上方有實(shí)體遮擋不是開放空間,螺紋孔的下層板中沒有鉆透的盲孔,具體結(jié)構(gòu)如圖1箭頭所指處。

        如果考慮在工件的上方加工這些螺紋孔,由于螺紋孔的正上方有實(shí)體遮擋,鉆孔刀具無法到達(dá)孔中心位置,導(dǎo)致無法加工;如果在工件的下方加工這些螺紋孔,由于螺紋孔沒有鉆透,也無法加工。在實(shí)際工況中要加工這種螺紋孔,孔數(shù)量少且M8時(shí),手電鉆的加工效率就很低,甚至無法加工。然而采煤機(jī)的三大殼體上這種螺紋孔大多為M12,數(shù)量15個(gè)左右,這些螺紋孔的加工成為了一道難題。領(lǐng)導(dǎo)非常重視此事,要求盡快拿出螺紋孔的加工方案。我們接到任務(wù)后,立即深入生產(chǎn)一線進(jìn)行了大量的現(xiàn)場調(diào)查,與車間生產(chǎn)操作者進(jìn)行廣泛的交流和溝通,研究鉆床的結(jié)構(gòu)性能,再結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析,認(rèn)為要解決這一加工難題,須采用“L形”主軸,為此需要設(shè)計(jì)與鉆床配套的L形鉆具。

        圖1

        2.L形鉆具的設(shè)計(jì)

        設(shè)計(jì)前分析:我公司鉆床種類很多,有Z3050、Z3063、Z3080和RFh-75等,考慮到Z3080是使用最普遍的鉆床,廠里數(shù)量很多,它的主軸箱水平移動(dòng)距離為2000 mm,主軸端面至底座工作面距離最大為2000 mm,最小為550 mm,搖臂升降距離為100 mm,此鉆床加工范圍大,適合加工類似采煤機(jī)這樣的大殼體,因此設(shè)計(jì)的L形鉆具對應(yīng)的機(jī)床選擇Z3080。

        產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上有的螺紋孔距離端面很近,有的距離端面很遠(yuǎn),在設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮L形鉆具的加工深度(圖2a中的L尺寸),如果L尺寸很長,鉆具的剛性就差,在加工中容易產(chǎn)生振動(dòng),就要考慮使用加強(qiáng)筋,以防止在加工時(shí)的振動(dòng);如果設(shè)計(jì)的過短,鉆具就不具備較好的通用性。另外,我公司產(chǎn)品的螺紋孔大小不一,主要有M6、M8、M10和M12幾種,要求在此鉆具上能全部加工。

        綜合以上分析,設(shè)計(jì)了如圖2a所示的L形鉆具,圖2b、圖2c分別為鉆具的局部放大圖。根據(jù)采煤機(jī)此類殼體的螺紋孔距端面尺寸距離,以保證設(shè)計(jì)的鉆具能涵蓋所有殼體,最終確定L長度為1000 mm,采用兩根加強(qiáng)筋,該加強(qiáng)筋不僅能減少加工中的振動(dòng),同時(shí)也為此鉆具的整體剛度起到了不可缺少的作用。支承體的上端開有切口便于聯(lián)接鉆床的套筒,圖2b調(diào)整墊6設(shè)計(jì)有多種規(guī)格以便調(diào)整兩帶輪的中心線在同一水平面上,圖2c芯軸1設(shè)計(jì)有4種規(guī)格,經(jīng)調(diào)換芯軸可以分別加工M6、M8、M10和M12螺紋底孔。

        3.L形鉆具使用及工作原理

        鉆具在使用時(shí),將要加工的工件平放在工作臺上,將Z3080搖臂鉆床的套筒伸出約350 mm,將鉆具的主軸放進(jìn)鉆床的主軸莫氏圓錐孔內(nèi),聯(lián)接需緊密可靠,同時(shí)將L形鉆具圖2a的支承體2帶開口部分卡在搖臂鉆床的套筒上,通過圖2a螺栓4將整個(gè)鉆具圖緊固在鉆床上,根據(jù)要加工螺紋孔的大小換上合適的心軸,將鉆頭插入到心軸孔中,擰緊圖2c中的螺母5,將鉆頭卡緊在心軸1中。將鉆頭調(diào)到要加工孔位置的正上方,開動(dòng)鉆床,鉆床主軸旋轉(zhuǎn),由鉆床主軸帶動(dòng)鉆具主軸旋轉(zhuǎn),由圖2b中的鍵10帶動(dòng)大帶輪旋轉(zhuǎn),然后通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)小帶輪旋轉(zhuǎn),然后通過圖2c中的鍵4帶動(dòng)心軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn),完成整個(gè)鉆孔工作。

        圖2

        安裝使用注意事項(xiàng):安裝軸承時(shí)涂以鈣基潤滑脂,以V帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活為準(zhǔn),安裝時(shí)通過圖2b調(diào)整墊6使兩帶輪的中心線(即V帶中心線)在同一水平面上。

        4.結(jié)語

        目前,該鉆具已經(jīng)全面投入使用,可以覆蓋我公司所有采煤機(jī)殼體的加工。采用L形鉆具加工的工件,加工精度完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,大幅提高了生產(chǎn)效率,降低了制造成本,為新產(chǎn)品的研發(fā)提供了可靠保證,并且為以后類似結(jié)構(gòu)工裝的設(shè)計(jì)和改進(jìn)奠定了基礎(chǔ),為解決這種普通鉆床無法加工的結(jié)構(gòu)提供了可行方法,值得推廣使用。

        [1]袁哲俊,劉華明.刀具設(shè)計(jì)手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,l999.

        [2]楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.

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