可移动式刨床刀架的研制与应用
2018-6-19 来源：川庆钻探长庆钻井总公司机修公司 作者：刘晓文，刘庆龙，曹拜军
摘 要 ：滚筒轴作为绞车的核心部分，在长期、高强的工作中导致磨损失效，我厂在2014—2015年对磨损的滚筒轴修复平均时间达57.5h，相比银川厂时效低，影响了钻修设备修理安装，制约了钻井队正常使用。
关键词 ：滚筒轴 ；可移动式 ；键槽修复
1 、滚筒轴修复的现状分析
滚筒轴的结构特殊，长度长直径大，在设备上难以找正、装夹不方便，这严重制约滚筒轴修复。咨询其他厂的滚筒轴修复时间42h，我厂机加车间统计2014—2015年6件滚筒轴平均修复时间57.5h，相比较，我们的滚筒轴修复工时还有些长。
2 、可移动式刨床刀架的设计
2.1 原因分析
2014—2015 年，滚筒轴键槽修复均采用刨床加工，刨床主运动是滑枕带动刨刀在水平方向直线往复运动，进给运动是工作台纵向和横向间歇进给。刨刀是单刃刀具，不能满足键槽位的一次切削，设备无径向移动，严重制约滚筒轴键槽修复。
2.2 移动刀架的设计制作
2.2.1 车床刀架安装移动式刀具
因滚筒轴首先在车床上完成车削及磨削，如能将车床刀架安装移动式刀具，将大大节约更换设备装夹找正时间。为保证刀具实现径向移动，制作升降丝杠，根据61100车床的刀架尺寸，设计固定块与升降丝杠连接，升降丝杠与电机固定连成一体，钻夹头根据铣削大小选择相应的铣刀，而铣刀的运转通过连接一台1k W 制动电机，当关闭电源铣刀停止转动。在车床上加工键槽必须保证工件位置固定，扳动床头箱手柄使得车床卡盘不转动，并使用千斤锁死卡盘。实施效果 ：铣刀铣削过程中存在着切削力不足，工件振动大，加工表面粗糙，不能满足使用需求。
2.2.2 刨床刀架更改为双向移动式
拆卸刨床刀架，选用废旧普通车床的中拖板和小拖板调节机构，从轴向运动改为轴向、径向双向垂直运动。设计制作刀架，使用内六方螺栓固定于径向调节面上，刨刀安装于
刀槽内，使用螺栓紧固。刀具伸出长度根据键槽位置调节，由于刨床刀架底面与车床拖板底面的连接方式相同，即将该刀架安装于刨床牛头处。
2.3 实施效果
通过刀架的改造，刀架装夹刀具不仅可以调节高度还可调节径向位置，实现键槽的一次切削。
3 、滚筒轴的装夹
3.1 原因分析
现刨削滚筒轴键槽选择的夹具装置一头装夹，一头支承，装夹采用压板螺栓，而支承采取调节丝杠支撑座，完成键槽的修复需对支撑座进行两次调整装夹，直接导致工件需两次找正，方可完成键槽修复工序，人员操作费时费力。
3.2 夹具的选择使用
刨床可使用的夹具有 200mm、500mm 虎钳、压板螺栓,压板螺栓与轴受力点为上下端面线接触，而虎钳与轴的接触为左右侧面及下端面接触，受力点多，接触面大，加工中振动小，安全可靠性高。由于键槽修复处轴径长度为260mm，选取200mm 虎钳装夹，轴头伸出虎钳外，故选取500mm 虎钳装夹滚筒轴一端，另一端使用可升降式丝杠。虎钳在固定于台面前必须找正，通过百分表检测滑枕往复移动中钳口的轴向偏差，控制在0.02mm 的偏差范围内，紧固虎钳压板螺栓。
3.3 实施效果
滚筒轴使用虎钳与支撑座装夹，工件装夹稳妥，一次装夹即可完成全部切削。
4 、划线找正基准的制订
4.1 原因分析
在加工工艺上，经现场调查，操作者选取的走刀量、切削速度均为最低值，为提高效率，提高走刀量和切削速度均造成了滚筒轴振动大、切削面刀纹大的情况。滚筒轴长2.8m，工件质量大。刨削是断续切削，在每个往复行程中，刨刀切入工件时受较大的冲击作用 ；换向瞬间运动反向惯量大，致使刨削速度不能太高。对比滚筒轴的划线和找正工序，从设备、夹具到轴向、径向基准的差异，由于划线与找正所在的设备与装夹夹具不同直接导致径向基准不同，基准的不同最终造成工件反复装夹，重复找正，加工效率低，误差大。
4.2 统一划线找正基准
对钳工统一要求划线基准，径向划线基准在轴头侧面与键槽中心线垂直位置，操作者将百分表安装于设备刀架上，按所划线调节刀架径向运动，通过调整支撑座的位置即可快
速完成径向找正。
轴向划线基准在键槽两侧边线，先找一侧边线，由于表面不平整，使用划针找正，由于径向基准的找正，另一侧边线无需再次找正，直接对刀切削，减少了三次找正次数，节
约操作人员重复找正时间。
4.3 实施效果
钳工规范划线基准，径向找正15min完成，轴向20min完成。
5 、结束语
每件滚筒轴通过可移动式刀架的应用，减少修复时间9.1h，不仅成功节约了滚筒轴修理时间，大大提高了工作效率，缩短了绞车修理周期。且刨床刀具的改造，适用范围广，直接减少工件反复装夹找正，增加经济效益。刨床双向刀架的使用不仅满足滚筒轴的修复，还适用任何工件，节约装夹找正时间，提高加工效率1倍。在安全方面，滚筒轴的装夹风险降低，从原来的数次装夹调整改为一次装夹即可完成全部切削过程，确保人员操作安全。
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