可移動式刨床刀架的研制與應(yīng)用
2018-6-19 來源：川慶鉆探長慶鉆井總公司機修公司 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，在長期、高強的工作中導(dǎo)致磨損失效，我廠在2014—2015年對磨損的滾筒軸修復(fù)平均時間達57.5h，相比銀川廠時效低，影響了鉆修設(shè)備修理安裝，制約了鉆井隊正常使用。
關(guān)鍵詞 ：滾筒軸 ；可移動式 ；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，長度長直徑大，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)時間42h，我廠機加車間統(tǒng)計2014—2015年6件滾筒軸平均修復(fù)時間57.5h，相比較，我們的滾筒軸修復(fù)工時還有些長。
2 、可移動式刨床刀架的設(shè)計
2.1 原因分析
2014—2015 年，滾筒軸鍵槽修復(fù)均采用刨床加工，刨床主運動是滑枕帶動刨刀在水平方向直線往復(fù)運動，進給運動是工作臺縱向和橫向間歇進給。刨刀是單刃刀具，不能滿足鍵槽位的一次切削，設(shè)備無徑向移動，嚴(yán)重制約滾筒軸鍵槽修復(fù)。
2.2 移動刀架的設(shè)計制作
2.2.1 車床刀架安裝移動式刀具
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式刀具，將大大節(jié)約更換設(shè)備裝夾找正時間。為保證刀具實現(xiàn)徑向移動，制作升降絲杠，根據(jù)61100車床的刀架尺寸，設(shè)計固定塊與升降絲杠連接，升降絲杠與電機固定連成一體，鉆夾頭根據(jù)銑削大小選擇相應(yīng)的銑刀，而銑刀的運轉(zhuǎn)通過連接一臺1k W 制動電機，當(dāng)關(guān)閉電源銑刀停止轉(zhuǎn)動。在車床上加工鍵槽必須保證工件位置固定，扳動床頭箱手柄使得車床卡盤不轉(zhuǎn)動，并使用千斤鎖死卡盤。實施效果 ：銑刀銑削過程中存在著切削力不足，工件振動大，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)機構(gòu)，從軸向運動改為軸向、徑向雙向垂直運動。設(shè)計制作刀架，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 實施效果
通過刀架的改造，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)需對支撐座進行兩次調(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，人員操作費時費力。
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，受力點多，接觸面大，加工中振動小，安全可靠性高。由于鍵槽修復(fù)處軸徑長度為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。虎鉗在固定于臺面前必須找正，通過百分表檢測滑枕往復(fù)移動中鉗口的軸向偏差，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大、切削面刀紋大的情況。滾筒軸長2.8m，工件質(zhì)量大。刨削是斷續(xù)切削，在每個往復(fù)行程中，刨刀切入工件時受較大的沖擊作用 ；換向瞬間運動反向慣量大，致使刨削速度不能太高。對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)刀架徑向運動，通過調(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)邊線無需再次找正，直接對刀切削，減少了三次找正次數(shù)，節(jié)
約操作人員重復(fù)找正時間。
4.3 實施效果
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
每件滾筒軸通過可移動式刀架的應(yīng)用，減少修復(fù)時間9.1h，不僅成功節(jié)約了滾筒軸修理時間，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)約裝夾找正時間，提高加工效率1倍。在安全方面，滾筒軸的裝夾風(fēng)險降低，從原來的數(shù)次裝夾調(diào)整改為一次裝夾即可完成全部切削過程，確保人員操作安全。
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