球磨機端蓋加工技術(shù)要點分析

摘 要：本文對球磨機端蓋的工藝規(guī)程設(shè)計和加工過程中需注意的技術(shù)要點進行了論述。文中分別以整體式和分瓣式端蓋為例，經(jīng)過對比分析了端蓋的加工方法和技術(shù)要點。

關(guān)鍵詞：端蓋；加工方法；技術(shù)要點

中圖分類號：TG24 文獻標識碼：A

球磨機廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬礦山、建材等部門。粉磨各種礦石和巖石。

1 球磨機的構(gòu)成

球磨機主要由筒體、進出料端蓋、主軸承、進出料襯套、傳動大、小齒輪和電機等動力設(shè)備組成。

2 球磨機端蓋加工技術(shù)要點分析

球磨機端蓋是球磨機的關(guān)鍵件之一，其結(jié)構(gòu)相對復雜，加工制造周期長、要求的加工和裝配的精度高，所以在編制工藝路線時要充分考慮其工藝性。

2.1 端蓋的結(jié)構(gòu)

端蓋的結(jié)構(gòu)一般分為整體式的和分瓣式的兩類。整體式的一般指的是一體的，整體鑄造。而分體的主要考慮到吊運、運輸?shù)纫蛩貙⑵浞譃閮砂?、四瓣甚至多瓣?/p>

2.2 整體式端蓋加工方法和技術(shù)要點

整體式端蓋首先按毛坯的均勻性劃全線，如無問題粗車大端、小端各面及內(nèi)錐面，按技術(shù)要求對軸頸處和軸肩區(qū)做超聲探傷，對有缺陷處進行精整，半精車軸頸處留磨量，其余各面精車好。對軸頸和軸肩區(qū)進行磁粉探傷，用砂帶磨磨軸頸達圖要求，鉆其余各孔達圖要求。整體式端蓋在加工過程中主要注意的技術(shù)要點是端蓋的軸頸，磨機一般采用的是靜壓軸承，而軸頸是主要的接觸面，尺寸、粗糙度和形位公差要求都很嚴格，軸頸區(qū)的端面跳動和徑向跳動要求在0.05mm內(nèi)，表面的粗糙度要≤0.8um，對于這種要求我們采取的措施是通過車工序保證尺寸和形位公差，在精加工時軸頸區(qū)留磨量，最后用砂帶磨拋光來保證軸頸區(qū)的粗糙度。由于砂帶磨在磨削過程中始終處于柔性狀態(tài)，不僅能降低表面的粗糙度達到圖紙要求還能不改變形位公差。如軸頸在精加工后出現(xiàn)零星的小的缺陷。要將缺陷磨開，再用氬弧焊焊好。最后用油石磨好，如果存在高點，球磨機在現(xiàn)場運轉(zhuǎn)過程中會將支撐它的軸承瓦研壞。

2.3 分瓣式端蓋的加工方法和技術(shù)要點

分瓣式端蓋一般由二瓣、四瓣甚至多瓣組成，但兩瓣的居多。一般的工藝流程為：劃線—粗銑結(jié)合面鉆把合孔—鉗工序把合歸圓—粗車各加工面—拆開精銑結(jié)合面—鉆鉸各把合孔及定位銷控達圖紙要求—精車各面達圖紙要求—鉆法蘭及錐面上各空達圖紙要求。（具體還要根據(jù)端蓋所分的瓣數(shù)及端蓋的具體大小尺寸安排一次或多次半精加工）。由于是多瓣的端蓋，所以重點就是如何控制結(jié)合面的變形和把合孔及定位銷孔的加工及內(nèi)外錐面的厚度。

2.3.1 如何控制結(jié)合面的變形

磨機中端蓋在磨機運轉(zhuǎn)過程中承受很大的交變載荷作用，尤其是多瓣的端蓋。為了保證球磨機運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，圖紙技術(shù)要求中特意要求端蓋的結(jié)合面間隙要≦0.05mm。如果結(jié)合面的變形控制不好也將直接影響定位銷孔的正確定位。所以如何控制加工中結(jié)合面的變形也是多瓣端蓋加工中需要解決的關(guān)鍵問題。為此，在加工過程中一定要采取結(jié)合面和端蓋內(nèi)外圓的粗精加工分開的方法，將工件經(jīng)過多次把合、拆開，中間穿插多次銑削結(jié)合面和鉆鉸孔。并結(jié)合小吃刀量，提高銑削刀具的旋轉(zhuǎn)速度，減少切削熱，進而減小變形。提高表面的粗糙度和加工精度，由于鑄造應(yīng)力和加工內(nèi)應(yīng)力的存在，在粗加工精加工之間要安排人工時效或自然時效來有效的釋放內(nèi)應(yīng)力，減小變形、穩(wěn)定加工尺寸。

通過上述的措施可以有效的控制端蓋結(jié)合面的變形，減小內(nèi)應(yīng)力，同時為后續(xù)結(jié)合面上把合孔和定位銷孔的加工提供可靠的保障。

2.3.2 把合孔及定位銷孔的加工。

這里主要以兩瓣的端蓋為例，更多瓣的端蓋同理。首先銑兩件的結(jié)合面（留量），劃鉆其中一瓣的把合孔和銷孔（留量），鉗工配合精整結(jié)合面各處及把合孔使其中兩瓣緊密貼合，保證各部分余量均勻，結(jié)合面上的錯牙盡量小，用鉆孔的一瓣號劃另一瓣各孔的加工線，按號劃的加工線鉆另一瓣各孔，兩瓣把合后走車工序，拆開精銑把合面，鉆把合孔達圖，鉸銷孔留量（一般留0.5mm左右，用于人工鉸制），用加工好的一瓣號劃另一瓣，根據(jù)變形的情況，孔位可適當調(diào)整，但需保證兩件端蓋相關(guān)的各孔及各部加工余量足夠.鉆鉸被號劃的一瓣端蓋的把合孔。最后把合后同鉸定位銷孔。通過以上的措施保證了端蓋各瓣的把合孔及定位銷孔的加工及端蓋正確把合。

2.3.3 端蓋的內(nèi)外錐面厚度的控制

球磨機端蓋，其內(nèi)外錐面的壁厚尺寸是磨機端蓋加工制造過程中的另一個重要尺寸，如果壁厚不均勻，會造成磨機回轉(zhuǎn)的偏載現(xiàn)象，嚴重影響磨機的使用壽命，運轉(zhuǎn)精度及安全性。對于整體形式的磨機端蓋，其內(nèi)外錐面和外錐面的環(huán)帶面均需要加工，通過采用合理的機械加工方法比較容易控制端蓋內(nèi)外錐面的壁厚尺寸。但是隨著經(jīng)濟和技術(shù)的快速發(fā)展，大型磨機的尺寸規(guī)格不斷加大，受產(chǎn)品的制造、運輸、安裝等多種因素制約，大型磨機的端蓋等關(guān)鍵零件逐漸采用多瓣結(jié)構(gòu)形式。一般的球磨機端蓋，其外錐面為非加工毛坯面，由于受到多瓣結(jié)構(gòu)端蓋的鑄造應(yīng)力變形、加工誤差等因素影響。相對于整體式端蓋而言，控制分瓣端蓋的內(nèi)外錐面厚度的制造難度遠遠超過整體端蓋的制造難度。這也是多瓣端蓋加工中的關(guān)鍵所在。為有效地控制多瓣端蓋內(nèi)外錐面壁厚尺寸的均勻性，應(yīng)當從多瓣端蓋的毛坯鑄造、熱處理和機加工工藝3個方面加以控制，采取合理的工藝措施。具體如下：（1）工藝措施：控制鑄造毛坯質(zhì)量，鑄造時合理制定鑄造余量，尤其注意其變形量。（2）控制熱處理變形：在端蓋進行熱處理時，對工件的懸空部位進行必要的輔助支撐，使工件在熱處理過程中受力均勻，可以有效控制因裝卡不穩(wěn)造成的熱處理變形。（3）機加工工藝措施：合理地確定加工基準。多瓣端蓋的加工基準應(yīng)選定為非加工外錐面。以外錐面為基準做整體劃線檢查，合理調(diào)配各加工表面的余量。各瓣端蓋均以統(tǒng)一的劃線基準進行組合加工內(nèi)錐面。

結(jié)語

制定端蓋合理可行的工藝方法和時刻注意在加工過程中的技術(shù)要點，不僅可以提高端蓋的質(zhì)量、降低成本、延長零件的使用壽命，也為整臺球磨機的安裝、調(diào)試和穩(wěn)定運轉(zhuǎn)打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]范崇洛.機械加工工藝學[M].東南大學出版社，2009.

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