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可移動(dòng)式刨床刀架的研制與應(yīng)用

2018-6-19 來(lái)源：川慶鉆探長(zhǎng)慶鉆井總公司機(jī)修公司作者：劉曉文，劉慶龍，曹拜軍

摘　要：滾筒軸作為絞車的核心部分，在長(zhǎng)期、高強(qiáng)的工作中導(dǎo)致磨損失效，我廠在2014—2015年對(duì)磨損的滾筒軸修復(fù)平均時(shí)間達(dá)57.5h，相比銀川廠時(shí)效低，影響了鉆修設(shè)備修理安裝，制約了鉆井隊(duì)正常使用。

關(guān)鍵詞：滾筒軸；可移動(dòng)式；鍵槽修復(fù)

1 、滾筒軸修復(fù)的現(xiàn)狀分析

滾筒軸的結(jié)構(gòu)特殊，長(zhǎng)度長(zhǎng)直徑大，在設(shè)備上難以找正、裝夾不方便，這嚴(yán)重制約滾筒軸修復(fù)。咨詢其他廠的滾筒軸修復(fù)時(shí)間42h，我廠機(jī)加車間統(tǒng)計(jì)2014—2015年6件滾筒軸平均修復(fù)時(shí)間57.5h，相比較，我們的滾筒軸修復(fù)工時(shí)還有些長(zhǎng)。

2 、可移動(dòng)式刨床刀架的設(shè)計(jì)

2.1 原因分析

2014—2015 年，滾筒軸鍵槽修復(fù)均采用刨床加工，刨床主運(yùn)動(dòng)是滑枕帶動(dòng)刨刀在水平方向直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工作臺(tái)縱向和橫向間歇進(jìn)給。刨刀是單刃刀具，不能滿足鍵槽位的一次切削，設(shè)備無(wú)徑向移動(dòng)，嚴(yán)重制約滾筒軸鍵槽修復(fù)。

2.2 移動(dòng)刀架的設(shè)計(jì)制作

2.2.1 車床刀架安裝移動(dòng)式刀具

因滾筒軸首先在車床上完成車削及磨削，如能將車床刀架安裝移動(dòng)式刀具，將大大節(jié)約更換設(shè)備裝夾找正時(shí)間。為保證刀具實(shí)現(xiàn)徑向移動(dòng)，制作升降絲杠，根據(jù)61100車床的刀架尺寸，設(shè)計(jì)固定塊與升降絲杠連接，升降絲杠與電機(jī)固定連成一體，鉆夾頭根據(jù)銑削大小選擇相應(yīng)的銑刀，而銑刀的運(yùn)轉(zhuǎn)通過(guò)連接一臺(tái)1k W 制動(dòng)電機(jī)，當(dāng)關(guān)閉電源銑刀停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在車床上加工鍵槽必須保證工件位置固定，扳動(dòng)床頭箱手柄使得車床卡盤不轉(zhuǎn)動(dòng)，并使用千斤鎖死卡盤。實(shí)施效果：銑刀銑削過(guò)程中存在著切削力不足，工件振動(dòng)大，加工表面粗糙，不能滿足使用需求。

2.2.2 刨床刀架更改為雙向移動(dòng)式

拆卸刨床刀架，選用廢舊普通車床的中拖板和小拖板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，從軸向運(yùn)動(dòng)改為軸向、徑向雙向垂直運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)制作刀架，使用內(nèi)六方螺栓固定于徑向調(diào)節(jié)面上，刨刀安裝于

刀槽內(nèi)，使用螺栓緊固。刀具伸出長(zhǎng)度根據(jù)鍵槽位置調(diào)節(jié)，由于刨床刀架底面與車床拖板底面的連接方式相同，即將該刀架安裝于刨床牛頭處。

2.3 實(shí)施效果

通過(guò)刀架的改造，刀架裝夾刀具不僅可以調(diào)節(jié)高度還可調(diào)節(jié)徑向位置，實(shí)現(xiàn)鍵槽的一次切削。

3 、滾筒軸的裝夾

3.1 原因分析

現(xiàn)刨削滾筒軸鍵槽選擇的夾具裝置一頭裝夾，一頭支承，裝夾采用壓板螺栓，而支承采取調(diào)節(jié)絲杠支撐座，完成鍵槽的修復(fù)需對(duì)支撐座進(jìn)行兩次調(diào)整裝夾，直接導(dǎo)致工件需兩次找正，方可完成鍵槽修復(fù)工序，人員操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

3.2 夾具的選擇使用

刨床可使用的夾具有 200mm、500mm 虎鉗、壓板螺栓,壓板螺栓與軸受力點(diǎn)為上下端面線接觸，而虎鉗與軸的接觸為左右側(cè)面及下端面接觸，受力點(diǎn)多，接觸面大，加工中振動(dòng)小，安全可靠性高。由于鍵槽修復(fù)處軸徑長(zhǎng)度為260mm，選取200mm 虎鉗裝夾，軸頭伸出虎鉗外，故選取500mm 虎鉗裝夾滾筒軸一端，另一端使用可升降式絲杠。虎鉗在固定于臺(tái)面前必須找正，通過(guò)百分表檢測(cè)滑枕往復(fù)移動(dòng)中鉗口的軸向偏差，控制在0.02mm 的偏差范圍內(nèi)，緊固虎鉗壓板螺栓。

3.3 實(shí)施效果

滾筒軸使用虎鉗與支撐座裝夾，工件裝夾穩(wěn)妥，一次裝夾即可完成全部切削。

4 、劃線找正基準(zhǔn)的制訂

4.1 原因分析

在加工工藝上，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，操作者選取的走刀量、切削速度均為最低值，為提高效率，提高走刀量和切削速度均造成了滾筒軸振動(dòng)大、切削面刀紋大的情況。滾筒軸長(zhǎng)2.8m，工件質(zhì)量大。刨削是斷續(xù)切削，在每個(gè)往復(fù)行程中，刨刀切入工件時(shí)受較大的沖擊作用；換向瞬間運(yùn)動(dòng)反向慣量大，致使刨削速度不能太高。對(duì)比滾筒軸的劃線和找正工序，從設(shè)備、夾具到軸向、徑向基準(zhǔn)的差異，由于劃線與找正所在的設(shè)備與裝夾夾具不同直接導(dǎo)致徑向基準(zhǔn)不同，基準(zhǔn)的不同最終造成工件反復(fù)裝夾，重復(fù)找正，加工效率低，誤差大。

4.2 統(tǒng)一劃線找正基準(zhǔn)

對(duì)鉗工統(tǒng)一要求劃線基準(zhǔn)，徑向劃線基準(zhǔn)在軸頭側(cè)面與鍵槽中心線垂直位置，操作者將百分表安裝于設(shè)備刀架上，按所劃線調(diào)節(jié)刀架徑向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)調(diào)整支撐座的位置即可快

速完成徑向找正。

軸向劃線基準(zhǔn)在鍵槽兩側(cè)邊線，先找一側(cè)邊線，由于表面不平整，使用劃針找正，由于徑向基準(zhǔn)的找正，另一側(cè)邊線無(wú)需再次找正，直接對(duì)刀切削，減少了三次找正次數(shù)，節(jié)

約操作人員重復(fù)找正時(shí)間。

4.3 實(shí)施效果

鉗工規(guī)范劃線基準(zhǔn)，徑向找正15min完成，軸向20min完成。

5 、結(jié)束語(yǔ)

每件滾筒軸通過(guò)可移動(dòng)式刀架的應(yīng)用，減少修復(fù)時(shí)間9.1h，不僅成功節(jié)約了滾筒軸修理時(shí)間，大大提高了工作效率，縮短了絞車修理周期。且刨床刀具的改造，適用范圍廣，直接減少工件反復(fù)裝夾找正，增加經(jīng)濟(jì)效益。刨床雙向刀架的使用不僅滿足滾筒軸的修復(fù)，還適用任何工件，節(jié)約裝夾找正時(shí)間，提高加工效率1倍。在安全方面，滾筒軸的裝夾風(fēng)險(xiǎn)降低，從原來(lái)的數(shù)次裝夾調(diào)整改為一次裝夾即可完成全部切削過(guò)程，確保人員操作安全。

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