一种加长杆钻深孔定位装置的研制
2020-5-6 来源：潞安安太机械有限责任公司 作者：岳娟娟
摘要: 针对立柱加长杆钻深孔时易偏离中心的现象，研发设计了一种钻孔定位装置，在实际生产过程中，有效解决了这个难题，保证了加长杆钻孔的精确度，提高了钻孔加工效率和产品合格率，节约了成本。
关键词: 加长杆; 深孔; 钻孔定位装置; 精确度
潞安安太机械公司主要生产矿用液压支架千斤、立柱等。立柱是矿用液压支架的主要承载部件，实际使用过程中主要承受顶板压载荷，调节支撑高度，决定着液压支架的主要支撑能力［1］。
加长杆立柱具有高可靠性、结构简单、加工成本低、伸缩比大等特点，但在实际加工中，存在加长杆钻深孔时易偏离加长杆中心，造成钻孔精确度较低，影响其加工效率。针对此现象，研究设计了一种加长杆打孔定位装置，提高了加长杆钻孔的精确度。
1 、加工零件分析
深孔定义为长度 L 与直径 D 的比值大于 5 的孔，一般分为三类［2］:
1) L / D = 5 ～ 20，属于一般深孔;
2) L / D = 20 ～ 30，属于中等深孔;
3) L / D = 30 ～ 300，属于特殊深孔。
图 1 为 ZZ440 支撑掩护式液压支架立柱加长杆的零件加工图，外形包含有环形沟槽和台阶，其中直径 26 mm 的钻孔深度为 156 mm，长径比为 6，属于一般深孔，由于调质处理后再加工，材质较硬，钻孔时易偏离中心。
因此，直径 26 mm 孔是最难加工的，它的加工精度直接影响到加长杆后期的装配和使用。
图 1 ZZ440 支撑掩护式液压支架立柱加长杆的零件加工
2 、加长杆钻深孔分析
加长杆一般的加工工艺［3］流程为: 下料—粗车—调质—精车—加工球头—钻孔-镀锌。加长杆钻孔过程主要存在以下问题:
1) 调质处理后的加长杆钻孔时易偏离中心，影响后期的装配和使用，易造成返修，质量得不到保证。
2) 加工深孔时，废屑清理难度大，易造成加工变形。
因此，为了确保钻孔位置不偏离加长杆中心，提高钻孔的精确度，急需研究设计一种加长杆钻孔定位装置。
3 、加长杆钻深孔定位装置的设计
根据实际情况，结合钻床工作平台，研究设计了一种加长杆钻孔定位装置，主要由底座、底部支撑座、滑动定孔装置( 滑杆、四个支撑座、半环、带孔板等) 、顶尖固定装置等组成，如图 2 所示。
图 2 加长杆钻深孔定位装置
加长杆钻深孔定位装置工作原理: 首先装置定位在钻床工作平台上，其次将被加工的加长杆放置在底部支撑座上，再利用两端顶尖固定装置将其固定，使加长杆无任何滚动滑动现象。根据加工尺寸，利用滑动定孔装置定位，最后，被加工的深孔定位后，启动钻床进行钻孔。
4 、加长杆钻深孔定位装置实际使用效果
在未使用装置以前，对加长杆采用手工划线、找正中心孔，一个工作班加工 6 件; 使用该装置后，省去人工划线工序，一个工作班加工 10 件，工作效率提高了 66． 7% 。
在 2 个月时间里，利用该钻孔定位装置累计加工加长杆 1 000 多件，每件节约 0． 5 个工时，累计节约 500 个工时，节省人工成本 7 000 元以上，产品合格率大幅提高，达到 98% 以上。
5 、结语
研发的加长杆钻孔定位装置具有加工方便、成本低、工作效率高、产品合格率高等优点，有效解决了加长杆钻深孔易偏离中心的问题。
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