Φ400立柱加工及裝配工藝的優化

韓蜜英

（冀中能源機械裝備集團有限公司邢臺機械廠，河北 邢臺 054000）

1 概述

隨著液壓支架市場化、專業化、高端化發展要求，大阻力液壓支架逐漸成為一種發展趨勢，而立柱是支架實現支撐和承載的主要部件，它直接影響支架的工作性能。立柱缸筒內徑及導向套的尺寸精度、表面粗糙度、各處同軸度是立柱加工的關鍵問題。

立柱主要由一級缸體、二級缸體、活柱、導向套及密封組成。φ400mm缸徑的立柱，缸筒與導向套的連接采用螺紋結構，缸筒與導向套的裝配是擺在我們面前的新課題，是立柱組裝的關鍵。圖1為我廠某大阻力液壓支架φ400立柱缸筒。

2 立柱加工及裝配工藝

2.1 問題的提出

我廠在φ400缸徑立柱的試制中，發現導向套在旋入缸口時容易發生擰不進去、卸不下來的情況。用液體將二級缸體打出來，發現導向套也被帶了出來，說明導向套和缸口螺紋并沒認上扣，但此時導向套與缸口已經出現了整圈的啃傷。在修磨了缸筒缸口，重新更換新導向套組裝時，仍然存在旋進一部分就擰不動的問題，將導向套退出來后，發現只擰進去了一兩圈，而導向套又出現了嚴重啃傷。

針對上述情況，我們認真研究了加工及裝配過程，認為加工的同軸度問題是造成立柱不能順利組裝的主要原因，為此我們改進了加工和裝配工藝，從而有效地避免了以上問題的發生，確保了批量任務的順利完成。

2.2 缸筒加工工藝的優化

缸筒加工工序一般為：1.下料-2.倒角車工藝臺-3.粗鏜內孔-4.熱處理-5.鏜內孔-6.車缸口。

但隨著缸筒筒徑的加大，加工難度相對增大，缸筒在反復多次的加工定位時出現累積誤差，加工精度難以保證。

缸筒缸口與導向套通過螺紋進行連接，在設計上缸口與缸筒內徑同軸度要求非常嚴格，因而缸口處加工很關鍵。按照原來的加工工藝，φ400缸筒熱處理后發生變形，而此時再夾緊缸筒兩端倒角鏜內孔顯然裝夾基準發生了變化，鏜完內孔再撐內孔架工藝臺車缸口，由于工藝臺熱處理后也發生了變形，因此以工藝臺為基準車缸口除了包括裝夾基準誤差，還有反復加工定位時出現的累積誤差，同軸度自然也就難以保證了。為此我們對原來的加工工序進行了修改：即：1.下 料 -2.倒 角 -3.粗鏜內孔-4.熱處理-5.修復倒角-6.鏜內孔-7.車工藝臺-8.車缸口。在熱處理后增加了工序5.修復倒角，使粗加工產生的加工誤差及工件變形，在精加工時得到消除，提高加工精度。鏜孔后增加了工序7.精車工藝臺，由于缸筒內孔已由深孔鏜床浮鏜滾壓而成，加工精度及表面粗糙度精度非常高，所以加工缸口尺寸之前先以內孔定位，車工藝臺階，然后再用中心架裝夾工藝臺階車缸筒缸口螺紋及各尺寸，這樣及時消除了缸筒在反復多次的加工定位時出現的累積誤差，極大的提高了加工精度，同時也達到了圖紙設計的表面粗糙度、同軸度要求。

圖1

圖2

2.3 導向套加工工藝的優化

車間在加工導向套時（圖2為導向套），按照慣常的加工步驟，裝夾螺紋端車外圓φ450，平端面倒角，車內孔及溝槽各尺寸，調頭裝夾φ450，車外圓螺紋及各尺寸，平右端面倒角。

由于導向套外圓各槽及內孔各溝槽均有密封件與一級缸筒、二級缸筒接觸，所以各槽相對于基準面同軸度要求較高。另外導向套與一級缸筒之間還有螺紋裝配，螺紋精度要求也較高，因此我們將導向套加工步驟修改為：裝夾螺紋端車外圓φ450，車左端內孔φ393.5、槽φ400，粗車內孔，平端面倒角，調頭裝夾φ450，找正內孔，精車內孔及溝槽各尺寸，車外圓螺紋及各尺寸，平右端面倒角。

由于先前的加工步驟中內孔各槽及外圓各處沒有在同一次裝夾時加工，裝夾基準發生了改變，導致其相對于基準面的同軸度要求無法保證，影響了導向套與缸筒的裝配。修改加工步驟后內孔各槽及外圓各處包括基準面都是在一次裝夾時加工完成的，統一了加工基準，極大地滿足了各處的同軸度要求，而內孔槽φ400處相對于基準面同軸度要求為0.12，在第一次裝夾時提前加工好，在調頭裝夾找正時可以通過找正內孔的方式得到滿足。

2.4 缸筒與導向套組裝工藝優化

撇開各處的同軸度原因，即使是同軸度合格的缸筒和導向套，在采用臥式組裝時，可視性差，由于重力作用，組裝時缸筒和導向套的中心很難保證在一條水平線上，容易導致組裝時螺紋錯位，造成無法正常裝配。于是我們采用臥式上活，立式組裝的方式，這樣在重力作用下，兩者很容易處于同一垂直中心線上，從而便于螺紋認扣，使裝配能夠順利進行。

另外由于導向套外壁與一級缸筒接觸，內壁通過密封與二級缸體接觸，導向套裝配前，二級缸體已經組裝進一級缸體，因此組裝時在導向套與二級缸體接觸位置放置一壁厚極薄的光滑過渡套，一方面可以起到導向作用，另一方面也可以保證密封不被劃傷。

導向套與一級缸筒、小導向套與二級缸筒均為螺紋連接，這是裝配時的難點，導向套與一級缸筒的裝配解決了，其余問題也就迎刃而解了。

結語

實踐證明，通過以上加工工藝的改進，確保了缸筒和導向套的同軸度要求，大大提高了成品合格率；通過裝配工藝的改進，確保了立柱的裝配合格率，為我廠按期完成大阻力液壓支架的批量制作任務做出了貢獻。

[1]劉勝利，等.礦山機械[M].煤炭工業出版社，2005，06.