李云艷

摘 要：隨著煤炭工業(yè)及社會經濟的不斷發(fā)展，掘進機在地下工程和采礦工程中大量使用，掘進機作為一種能夠完成截割、裝載、轉載煤巖，具有噴霧滅塵等功能的巷道掘進設備，我們要求它在施工過程中具有安全性能好，優(yōu)質及高效的特點，所以對于掘進機制造質量和制造要求也越來越高。該文主要針對掘進機的伸縮保護筒加工方法及加工工藝的研究分析，結合煤礦生產實際，為掘進機的制造提供了可靠的保證，以供參考。

關鍵詞：伸縮保護筒 同軸度 加工分析 加工

中圖分類號：TD431 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（c）-0081-02

伸縮保護筒是掘進機截割部上最重要的部件之一，它具有保護伸縮內筒、提高伸縮部強度、密封等作用，與伸縮油缸聯接，實現伸縮。伸縮保護筒是典型的薄壁結構件，機加車間只能用通用鏜銑床加工該工件，在鏜削加工過程中存在一些質量問題，包括被鏜孔的尺寸精度達不到要求、表面粗糙度超差、孔的圓度超差、圓柱度超差及同軸度超差等，要保證此件的圖紙技術要求，非常困難。對此筆者通過分析伸縮保護筒的具體結構形式，制定并采用了合理的機加工藝，使得伸縮保護筒的鏜削加工質量得到了有效的提高。

1 對掘進機伸縮保護筒結構特點及其加工工藝的分析

一般而言，掘進機的截割機構主要是由截割頭、截割臂、截割減速機、截割電機、升降臂以及中心水管共同組成的。而截割部則主要是由截割主軸、花鍵套、伸縮內筒、伸縮外筒、伸縮保護筒等部件共同構成?？梢哉f掘進機在工作過程中，主機電機是通過減速器與花鍵套進行連接的，而花鍵套則在轉動的過程中將截割主軸帶動，此時截割主軸又帶動截割頭，以完成主機的整個旋轉運動。而掘進機懸臂進行下上左右運動使，主要是借助了連接升降臂以及回轉臺的伸縮油缸及其連接回轉臺和主機架的回轉油缸，對斷面進行截割的?；剞D臺上的伸縮油缸與伸縮保護筒直接連接在一起，伸縮保護筒對伸縮內筒進行帶動，進而完成截割部的伸縮運動。而在所有運動之中，伸縮保護筒始終是最外層的部件，對伸縮筒內部的各個精密零部件起到重要的保護作用。而為了符合掘進機截割部的實際結構特點，對掘進機截割部的整體質量進行有效地控制，對截割部的功率分配進行優(yōu)化，在掘進機伸縮保護筒的設計上，往往多將其設置為特殊的薄壁筒形結構，以最大限度地發(fā)揮其工作效能。

圖1為掘進機伸縮保護筒的簡易圖，而通過此圖的結構，可以看出，此部件的外形尺寸較大，但是圓筒內壁較薄，其中φ470、φ520兩個內孔作為該零件的主要加工表面，在表面粗糙度為3.2，且兩孔之間的軸度必須要確保能夠達到0.05，也只有如此才能夠確保伸縮筒的裝配順利完成。然而，在實際的零件加工過程中，無論是從設備的角度去進行考量，還是從零件自身的角度進行考量，都可以清楚地認識到，在加工過程中0.05的同軸度始終是重點、難點所在，必須要給予足夠的重視與研究。

2 伸縮保護筒在加工過程中出現的問題

結合上文圖1所示，可以看到在加工過程中存在的質量問題可以通過以下分析得出影響因素。

（1）機床精度在鏜削加工過程中的影響因素。影響工件精度的質量因素主要有兩方面：一方面是鏜床的轉軸精度。在鏜床的轉軸精度達到鏜孔的圓度精度要求時，轉軸在旋轉過程中就會受到鏜孔精度的影響，在進行鏜孔的零部件加工過程中，鏜床主軸的旋轉精度和鏜孔的圓度精度就應形成一個具有切削能力的變化過程，造成這種問題的原因就是應使用主軸的旋轉精度和鏜孔的圓度在平面結構上形成正比。另一方面就是在鏜床的直線問題和主軸問題之間的選擇，在兩者之間的平衡程度上與工作臺的鏜削加工有關系，鏜孔在精度上出現誤差，那么在精度的圓度方面也會存在誤差。因此，選用的主軸就應該盡量避免在圓度上出現誤差，如果允許出現誤差，那么誤差在圓度方面的數值也應盡量減小，只有這樣才能讓整個軌道在作業(yè)的過程中減少磨損。

（2）鏜削加工質量的影響因素。鏜削零件在進行加工時其影響因素有諸多不合理的地方，例如：①主軸的過長伸出。在進行零件加工過程中，由于主軸在制造過程中伸出過長，使鏜孔的大小不一，圓柱的精度出現誤差。②毛坯孔的偏斜。毛坯孔的偏差會直接對鏜床的主軸精度和工件的圓柱度產生影響。③不合理的工序安排也會使鏜削加工出現質量問題，使鏜削加工發(fā)生變形出現精度誤差，因此，在加工過程中應合理地安排零件的加工工序。④在刀具的選擇上應通過不同的幾何角度來對鏜削的質量問題進行嚴格地審核和把關，對于不合理的刀具使用會使鏜孔的精度下降，而且粗糙的表面會把鏜削的材質和表面變得粗糙。選擇合適的刀具材料、合理的刀具幾何角度來進行加工，在鏜削鋼件時，應選用適合的鏜刀進行深孔加工，主要選用75°～90°角的鏜刀。

（3）鏜削過程中加工質量的影響因素，鏜削過程中加工質量的影響因素主要在于裝夾工件的不合理。在工件的加工過程中，其操作步驟是對零件進行調整的唯一手段。首先進行零件調整，然后再對零件進行找正，在調整和找正的過程中，如果出現裝夾不合理的問題，就需要對零件進行及時調整，選用合理的裝夾方式進行加工，但是，在裝夾過程中對零件的夾緊力要適中，避免力度過大或過小。

（4）選擇刀具的過程中應適中地使用規(guī)劃刀具。①粗鏜工序的加工介紹。在進行此工序時，要將鏜刀的刀桿的伸出長度縮短，以增加夾具的剛度。②選擇合理的刀具的幾何參數。采用單刃鏜刀粗鏜削時，刀具的主偏角選擇75°～90°，前角5°～10°，后角3°～8°，副偏角10°～15°，刃傾角0°～4°。同時刀尖圓弧半徑不宜過大，應以減小進給量來提高表面粗糙度。③選擇合理的刀具切削量。

3 伸縮保護筒的加工

使用設備以-BMC-110R2數控鏜銑床為例，如圖2所示為工件夾裝在工作臺上的位置。

（1）裝夾工件介紹，待加工工件應放置在V型鐵上進行加工，需要找到在直徑為φ470及φ520 的兩個孔的130 mm的距離處放置支撐，通過直徑孔的下半部分來支撐，再通過壓板、螺栓、螺母來夾緊、固定工件，在夾緊的過程中需要掌握好力度，不能過小、過大。

（2）半精加工工序，半精加工是在粗加工工序的基礎之上進行的，需要按照圖紙及加工工藝的的要求進行半精加工，在加工的夾具使用上要注意夾緊力的力度，力度也不宜過大。在半精加工過程中，需將端面上各光孔、螺紋孔的加工完成，保護筒兩端有配合處的內孔留精鏜量。

（3）精加工工序，半精加工進行完畢后，按照圖紙、工藝的要求將工件精加工成為成品。在此工序中也一定要注意夾緊力的大小。

另外，在鉚焊加工與機械加工之間，一定要將消應力處理做好，將焊接應力消除到最小，避免工件因為焊接應力的釋放產生變形。

4 做好熱處理工藝的安排工作

在伸縮保護筒的加工工藝中，熱處理工藝流程是其加工工藝中最為基本，也是最為基礎的工作內容之一，合理地進行熱處理工藝，不僅能夠優(yōu)質、高效地生產出合格產品，還能夠進一步降低生產成本。因此，做好熱處理工藝尤為重要。在進行熱處理時必須要遵循以下幾條原則：第一，確保熱處理工藝的先進性。要不斷引入高新技術對熱處理工藝進行改進與完善，確保熱處理工藝始終保持在最佳處理質量。第二，確保熱處理工藝的合理性。在熱處理工藝流程設置上，熱處理工藝流程應該是較短的，且容易被施工操作人員掌握，最大程度上避免熱處理缺陷的存在，提高加工產品的穩(wěn)定性。第三，確保熱處理工藝的經濟性。在熱處理工藝的設置上，必須要結合本單位的實際施工條件，管理水平，現有經濟條件等綜合情況，對熱處理工藝流程進行制定，確保熱處理工藝能夠以最少的消耗，獲得最大的加工工藝效果。

5 結語

綜上所述，掘進機伸縮保護筒在通過加工工件和現場的觀察可以分析出，在工件的加工過程中仍需要進行多方面的改進，在效果上可以看出其加工質量能夠滿足設計圖的需要，但是仍然需要使用中有更多的反饋，只有這樣才能夠進一步完善對其加工工藝的研究。

參考文獻

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