它山之石 枇 棼 经验／授巧 主滚筒加工工艺分新 文海鹏 （荆州市第四石油机械厂材料研究所，湖北荆州４３４０２４ 摘要：主滚筒是绞车上的一个部件，它是钻井或修井提升作业中的一个重要部件，它的加工质量的高低，决定着产品 的使用性能，文中通过加工工序的划分和分析，采用合理的加工工序和加工方法，使产品达到各项技术要求，满足了生 产需要。 关键词：主滚筒；图样和技术条件分析；工序划分；加工难点 中图分类号．ＴＨ１６２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—２３３３（２００８）１０￣０１５４＂０２ 我厂生产各种型号的钻机和修井机，其中有许多种 型号的绞车，主滚筒是绞车上的一个部件，常用于钻井或 同轴度要求是０．０３ｒａｍ。其肩面的垂直度要求为０．１ｍｍ： 还有二［ 序比较多，焊接和机加Ｊ－交义进行，中间还有热处 修井提升作业中，它的加工质量决定产品的使用性能，因 理］＿序。如果不采用合理的工序步骤和加工方法，很难达 此合理的划分加ＴＴ序和制定合理的加Ｔ方法，是产品 到其形位公差要求。 质量达到技术要求的关键。 １零件图样和技术条件分析 ２加工顺序和工序的安排 工序路线为：焊接（部件）一部件机加Ｔ（车）一整体 主滚筒结构简阿如图】所示。滚筒体由连 接板、加强板、侧板、挡板和槽体焊接而成，图 中尺寸精度并不高，最高精度为ＩＴ７级，一般 机床加ｌｌｒ就可以达到其尺寸的精度要求。但有 处的形位公差较高，加］－不易保证：一个是 蛹端０６ｌ５ 、Ｊ１内止口，也是两个基准：Ａ摹准 和 基准，尺寸精度为ＩＴ７级公差，但其同轴 度要求很高，为０，０３ｒａｍ。巾于６６１５尺寸内止 口是与联接盘外止口配合，联接盘通过键与主 滚筒轴联接，来传递动力，如果同轴度能达不 到要求，丰滚筒轴就装不上去。所以其同轴度 求较高，这是加 ｆ 的一个难点；另一个难 点为足两端连接板的外止口，它与刹车盘相连 接．其同轴度要求也高，对Ａ基准和Ｂ基准的 Ｆ 、ｙ、Ｚ方向 表３抗振性切削测试数据 叨深／ｒａｍ ｌ２ ｌ３ ｌ５ 功率／ｋＷ ２４ ｌ４ ２５ 振 外 动 围 情 况 切 端 不 面 振 切 表２静刚度测试加力点位移 ／ｒａｍ Ｙ／ｍｍ ２；／ｍｉｔｔ 上力口力点相对 【』Ｊ削参数 ｎ＝４０ｒ／ｍｉｎ 】 什捌 ４ ．及规格 Ｈ＿ｒｌ５０ 刀具材料 及参数 Ｂｋ８ ＝ＯＮ ２ｌ２００Ｎ ０Ｎ ２ｌ２００Ｎ ＯＮ ２１２ＯＯＮ ｌ ０ ０．０９０ ０ ０ ３５０ ０ ０．１５Ｏ ｊ－作台的变形， 测试数据见表 ２。 方向的变 次数 ＇ ０ ０．－ ０９５ ３ Ｏ ０，０９７ Ｏ ０．３８０ Ｏ Ｏ Ｊ４０ Ｏ ０．３８０ Ｏ Ｏ．】２Ｏ 不 振 振 Ｓ＝０．２６ｌｎｎｄｒ 切削长度 ｆ＝５０ｒａｍ ＝４５。 ｌ０。 ＨＢｌ４５ 形值为０．０９ｒａｍ／ ２１２００Ｎ，符合静 Ｄ＝８００ｒａｍ ａ＝６。 Ｈ＝４００￣ｎｉｌ｜ ｒ＝Ｏ．８『１１『Ｉ１ 嘶 ｒ ４０ｘ４０ｍｎｌ！ 、Ｆ均值 ０ ０．０９４ ０ ０ ３７０ ０ ０ １３５ 刚度标准允差值的要求（标准允差值为０．６３ｍｎｄ２１２００Ｎ）。 （３）抗振性切削将刀台装在ｃ５ｌ１６Ａ型专车 ．分别 进 横向、纵向负荷切削，切削功率达到主电动机额定功率 （ 机床为２２ｋＷ）。用洲振仪进行测振。测试结果见表３。 ３结语 度高、可靠性高，适用于各类机床。日前已侄ＣＫ５１ ｌ ２（ ＣＫ５１１６Ｇ型数控立车卜得到应用，具有广泛使用价值。 （编辑立 明 实践讧Ｆ明，本文所述非抬刀式电动转位刀台结构紧 凑、合理、刚度高、抗颠覆力矩大、ｉ齿盘精定位，定位精 作者简介：张成效（１９６７～），男，工程师，主要从事机床设计与研究＿Ｙ－作 收稿日期：２００８—０８—０５ １ ５４ 机械工程师２００８年第１０期 它山之石 经验，技巧 焊接一热处理（去应力退火）一机加工（镗）一机加工（车） 响。为了降低对孔的影响，镗孔分为粗镗和精镗，具体情 一钳一钻孔一入库。具体按下列步骤进行： 况分析如下： （１）加工槽体上绳槽及其它尺寸到成品尺寸，连接板 （１）在粗镗的过程中切削 和侧板只加工内孔，连接板端面留加工余量，其它尺寸焊 力Ｐ大于重力ｐ，镗杆所受重 后加工．力Ⅱ工套到成品尺寸，其中内孔前端留１５ｍｍ不加 力ｐ方向不变，而切削力方向 工，端面留加工余量，待整体焊完后再加工；将连接板，加 却随刀具旋转位置不同而不 强板和侧板和套焊接为一体； 断变化。由于镗杆与导向套存 （２）将上述组件与挡板，槽体焊为一体； 在间隙，刀具在任何位置切 （３）去应力退火，以消除焊接后产生的残余应力，去 削，切削力都可以推动镗杆紧 应力退火过程中焊接件并无组织变化，残余应力主要是 靠切削位置相反的导向套内 通过焊接件在５００。Ｃ一６５０。Ｃ保温后的缓冷过程中消除。 表面，被加工孑Ｌ的不圆度主要 （４）镗两端４，６ｔ５内止１５，长为１５ｒａｍ，保证同轴度 取决于导向套内孔的不圆度（见图３）。 ０．０３ｒａｍ； （２）在精镗时，Ｐ＜ｐ，切削力不能将镗杆抬起，镗杆只 （５）车两端连接板４，９４０外止１５及肩面，保证同轴度 能沿导向套内圆下方摆动（见图４）。镗杆轴颈表面以不 ０．０３ｒａｍ和肩面与基准的垂直度０．１ｒａｍ 同的部位与导向套内圆下方接触，其镗杆和导向套下方 （６）钳工去毛刺与划线； 的不圆度都对加工孔的圆度造成不利影响；当镗杆在导 （７）钻各孔，入成库。 向套的下方摆动时，刀尖运动轨迹为一个圆心低于导向 ３ Ｊｊｎ－ｒ中难点 套中心的非正圆，使加工孔产生不圆度误差；导向套和刀 镗两端４，６１５内止口是加工中的一个难点，也是一个 杆的配合间隙和切削力越大，其不圆度误差也越大。所以 关键工序，有下述两种方案可供选择。 要确定合理的配合间隙，在精加工时，可适当降低切削用 ３． 采用调头镗法镗削 量，增加走刀次数，以减小切削力，从而减少镗杆在导向 工件采用ｖ型块支撑，以槽体外圆定位，校正工件端 套下方的摆动，降低其不圆度对加工孔的影响。 面与主轴垂直，然后用压板压紧；调头镗是在工件一次安 装下，先镗出一端４，６１５ｍｍ内止１５，然后将镗床工作台回 转１８０。，再镗另一端的４，６１５ｒａｍ内止口。为了保证孔的 同轴度，需注意以下两点：首先应确保镗床工作台精确回 转１８０。，否则两端所镗孔出现交叉；其次调头后应保证镗 杆轴线与已加工孔轴线位置重合。镗两端内止口用的是 镗床卧式镗床，型号为ＴＰＸ６１１３，由于工作台回转精度达 （３）通过以上分析，刀杆与导向套配合采用Ｈ／ｈ，这里 不到其精度要求，为了提高其回转精度，如果工件上具有 采用Ｈ６／ｈ６的配合，使配合最大间隙在０．０５ｍｍ以内；配 与所镗孔轴线平行而又较长的的加工平面时，镗孔前先 合长度为刀杆直径的１．５～２倍，由于内止口长度较短，采 把百分表装在镗杆上，对此平面进行校正，使镗杆轴线与 用主轴进给比较合适。 此平面平行，调整主轴位置，对一端孔进行加工，然后工 注意在加工一端４，６１５ｍｍ内止口后，在槽体内孔１５ 作台回转１８０。，对以上平面重新校正，校正后，调整主轴 处镗６ｘ６０。锥孔，镗另一端４，６１５ｍｍ内止口时，也在槽体 位置，对另一端孔进行加工，这样保证了１８０ｏ回转精度， 内孔口处镗６ｘ６０。锥孔，这两个锥孔作为下一步工序车削 保证了同轴度要求。由于该设备工作台回转精度不够，且 的基准，车削时，顶两锥孔，车削一端４，９４０ｍ．・外止口及 工件上又没有此校正用平面，所以此方法无法采用。 肩面，然后调头，顶两锥孔，车削另一端４，９４０外止口及肩 ３．２利用镗床后立柱上的导向套支撑镗杆镗削。 面。这样由于内锥孔与Ａ和Ｂ基准是一刀镗下来，车时 由于Ｌ＞（５—６）ｄ 用内锥孔为基准，就保证４，９４０ｍｍ外止口与基准同轴度 时，采用立柱上的导 要求及肩面的垂直度要求，达到了图中的技术要求。 向套支撑镗杆镗削比 我厂主滚筒每年产量为２００件左右，按此工序和加 较合适（见图２），通 工方法加工主滚筒，完全达到所要求的尺寸和形位公差 过调整尾座支撑套与 的要求，满足了生产需求，是一种比较好的加工方法，值 主轴的同轴度，通过 得同类厂家借鉴。 尾座微调机构调整ｙ 【参考文献］ 向与主轴的同轴度≤ ［１］陈家芳．实用金属切削ＤａＴ手册［Ｍ］．上海：上海科学技术出版 社，２０００． （编辑明涛） ０．０１ｔｒｉｍ，Ｘ向的同轴 度则有工作台的运动精度来保证。采用此方法镗孔，应注 作者简介：文海鹏（１９７１一），男，工程师，主要从事钻修产品工艺设计工作。 意刀杆与尾座导向套的配合间隙及自身的几何精度的影 收稿日期：２００８—０８—１２ 机械工程师２００８年第１０期《１ ５５