EBZ240掘进机铲板部加工的工艺研究

2014-01-24王润溥吕宏伟

中国新技术新产品 2014年4期

关键词：基准线装夹掘进机

王润溥吕宏伟

（北方重工集团有限公司煤矿机械分公司，辽宁沈阳 110141）

EBZ240掘进机铲板部加工的工艺研究

王润溥吕宏伟

（北方重工集团有限公司煤矿机械分公司，辽宁沈阳 110141）

本文简介了EBZ240掘进机铲板，分析了铲板加工难点，探讨了设计简易工装解决铲板加工的方法。

铲板；加工；定位和装夹；工装

一、EBZ240掘进机铲板概况

我公司于2008年开发了全新产品EBZ240掘进机，此机型不仅是重量大大增加了，制造加工过程也比其它机型有了显著地难度，其中铲板部是最难的一个，铲板分为主铲板和左右侧铲，铲板是一个箱形的焊接结构件，由于结构复杂，焊件多，焊接成型后工件变形大，造成铲板两个上表面平面度不好，误差达到3-5mm不等，不机加成形，就会造成星轮范卡无法旋转扒料，影响整个掘进功能。

二、EBZ240掘进机铲板加工主要工艺难点

EBZ240掘进机铲板上有左右两个星轮装置，星轮用两个液压马达驱动，把切割头切掉的矿石切落到铲上物料扒到第一运输机上带走，星轮与铲板间要有4～5mm的均匀的间隙，间隙小了无法扒料，间隙太大夹住碎石后，卡死星轮也无法运料，这就要求铲板上表面必须平，铲板面上的窗口加工也不容易实现。为了加工EBZ240掘进机铲板，我对图纸进行了研究，机加车间基本都是通用镗铣床，能加工此铲板的只有捷克铣摚机WC160A ，它能有这样的加工行程，但是无加工170°夹角平面，最后由生产主任到别的车间借了一个工装---弯板，把铲板如图所示，把铲板装夹在弯板上，把弯板装夹在地面工作平台上，在平台上划一基准线，和弯板基准对齐，再与基准线划两条夹角为5°的直线，再转弯板，用盘铣刀加工其中一个平面，完成后，把弯板转加到基准线，再向另一方向转5°角，加工另一个平面，加工完此平面的，把弯再转回基准线位置，然后加工各个尺寸，这样基本满足了图纸要求。

图1

铲板可以加工了，可是我认为还是不方便，就这种加工方法的优缺点进行一下简要的剖析：

1 铲板和工装的装夹都不方便：通过销轴把铲板部固定在弯板上端，工人只有站在椅子上才能对工艺轴进行安装，很不安全，装夹时用螺栓进行固定很难，另外把弯板和工件一起固定在工作台上也很难，压紧也需要极大的紧固力，增加了工人劳动强度，还不符合生产安全规范。

2 加工上表面时，旋转角度也不能准确的确定：加工两个5°角度面时，旋转5°的角，是靠划线来旋转角度的，有一定的误差。

3 铲板是通过销轴和螺栓固定在弯板上的，弯板在固定在工作台上，整个系统又高又宽，稳定性和刚性都不好，加工时会有振动，当吃刀量大时，易发生共振，发生很大噪声，有噪声污染，同时还容易发生刀具严重的磨损，这不但降低加工速度，还会降低产品精度。

图2

三、设计简易工装，解决EBZ240掘进机铲板加工方法

经过对图纸的研究和生产跟踪的实践，我想到了一个更简易的工装，认为同样解决铲板的加工问题。如上图所示：图中件1为工装，用两块厚40mm的钢板，用数控编程下料，靠近铲侧就铲板外形下料，把40mm厚钢板焊接在铲板背侧面上，两个钢板之间用两个角钢∠100*100*10联接加强焊接，增加稳定性，用两个槽钢［100做支撑焊接在铲板和40mm钢板上，使整个工装稳定性好，刚度好，安全性好。

工装焊接好后，把工装底面在铣镗机上铣一基准面，这样使整个加工工艺有了加工粗基准，便于后继加工。加工170°夹角上平面时，可以靠旋转工作台上的分度盘来保证，这样就很方便的解决了转角问题，加工精度完全满足设计要求。

1 焊接工装优点剖析

（1）整个结构简单实用。整个工装只用两块40mm厚的钢板，两个［100槽钢和两个∠100*100*10角钢，全部采用焊接方式，这们连接方便，结构稳定，刚性好，加工时不容易产生共振，不会产生噪声，不易磨损刀具。

（2）整个加工工装系统固定在工作台上，角度旋转可以准确的确定。加工时所需要的角度旋转是通过工作台转盘刻度确定角度来确定的，角度旋转准确，使铲板上表面170°夹角能按角度精确的加工，保证了铲板的加工精度，保证了铲加加工质量，确保了整机性能。

（3）整个加工工艺系统结构稳定，刚性好。整个加工工艺系统：工装，工件，刀具和机床相对来说都比较稳定，刚性好，这样不仅能提高生产效率，还保证了加工精度，从而保证了产品质量。

（4）加工工装单件数量少，重量轻，投产方便，生产方便，工人容易操作。每投产一次，可以重复使用8～10次，节约成本。

2 焊接工装缺点分析：每次加工前都要求工装与铲板进行焊接，这样费事费力，使用几次后，不能再重复使用，也有一定的浪费。