針對Z28-40型滾絲機允許加工工件長度范圍小、不能滿足礦井生產(chǎn)需要問題，對滾絲機的裝夾系統(tǒng)進行了技術(shù)改造。實踐證明:通過加裝夾具，擴大了滾絲機的長度加工范圍，極大滿足了礦井巷道支護材料的加工需求，解決了生產(chǎn)棚卡拉桿的制約瓶頸，提高了加工安全系數(shù)，取得了顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。

　　1 問題提出

　　五陽煤礦機修廠2011年引進了一臺Z28-40型滾絲機。該滾絲機可加工長度小于400mm的短螺絲，對于長度為M16mm×720mm(1 020mm、1 220mm)的棚卡拉桿，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的甩彎現(xiàn)象，危及操作人員人身安全。因此，對現(xiàn)有的滾絲機進行了技術(shù)改造。

　　2 滾絲機技術(shù)改造

　　滾絲機的工作原理:通過兩個帶有螺紋的滾輪的相對轉(zhuǎn)動，對輸入其間的毛坯料進行滾壓，從而實現(xiàn)一次性螺紋的成型加工。由此可見，毛坯在滾輪間受到足夠的滾壓力，如果毛坯過長，尾部會在滾壓力的作用下劇烈擺動，進而造成毛坯尾部彎曲。毛坯越長，甩彎角度越大，尾部彎曲越嚴(yán)重，同時給操作人員造成傷害。

　　基于上述情況，設(shè)計了專用支撐夾具，用于支撐、限制毛坯在滾壓力作用下的活動范圍，避免毛坯在加工過程中對操作人員造成的傷害，從而實現(xiàn)長螺絲的加工。

　　2.1 夾具與滾絲機的連接方式

　　滾絲機工作平臺上有兩條固定螺絲，利用這兩條固定螺絲，將夾具與滾絲機機體連接，使夾具與滾絲機成為一體。圖1為滾絲機與夾具連接部位示意。

　　2.2 夾具的主要部件及技術(shù)要求

　　1)軸承組(見圖2):夾具的軸承組由軸承座、擋蓋和軸承三部分組成。軸承選擇309滾珠軸承，軸承組的軸心與滾絲機滾輪軸心之間的偏差A(yù)精度為0～0.3mm。

　　

 

　　圖1 滾絲機與夾具連接部位示意

　　

 

　　圖2 軸承組中的軸承座(mm)

　　2)夾具底座(見圖3):選擇材料為鑄鋼ZG230-450，直徑為350mm、厚度為40mm，底部要求鑄造平坦，保證底座與地面接觸平穩(wěn)。

　　3)支架(見圖3):選擇A3普通碳素鋼，直徑為45mm，頂端加工成內(nèi)螺紋，用于夾具的垂直高度的粗調(diào)。

　　4)調(diào)節(jié)螺母和固定螺桿(見圖4):螺紋要求細螺紋，用于夾具底座垂直高度的微調(diào)。粗調(diào)與微調(diào)功能實現(xiàn)加工各種直徑螺絲。

　　5)延伸架(見圖4):選擇∠40mm×40mm角鋼，水平面上銑長孔，用于調(diào)節(jié)軸承座與滾絲機之間的距離，便于加工各種長度螺絲。

　　

 

　　圖3 底座、支架

　　

 

　　圖4 滾絲機夾具

　　2.3 滾絲機加工棚卡拉桿工藝流程

　?、賵A鋼下料及轉(zhuǎn)工序:圓鋼由剪沖機下料，再轉(zhuǎn)至車工。②加工螺紋:由操作人員將毛坯料通過夾具送入滾絲機滾輪，進行螺紋的一次性加工，并進行檢測。③轉(zhuǎn)工序及彎角度:將半成品轉(zhuǎn)至鐵工車間，進行角度的一次成型性彎曲。④檢測并入庫:對加工的成品進行各項技術(shù)指標(biāo)的測量，并將產(chǎn)品入庫。

　　3 改造后的效果檢測

　　改造后的滾絲機的實物如圖5。對改造后的滾絲機各項技術(shù)指標(biāo)進行測試。以加工M16mm× 1 020mm棚卡拉桿為例，通過精細測量得出下列結(jié)論:

　　1)夾具的軸承座軸心與滾絲機滾輪軸心之間精度為0.15mm;

　　2)夾具的底座與地面接觸牢靠、穩(wěn)定，底座沒有出現(xiàn)擺動;

　　3)夾具的軸承座沿水平方向前后自由調(diào)整，加工工件長度可達2 000mm;

　　4)夾具的支架沿垂直水平方向可上下調(diào)整，實現(xiàn)粗調(diào)和微調(diào)，效果良好。

　　

 

　　圖5 改造后的滾絲機

　　4 滾絲機技術(shù)改造取得的成效

　　4.1 社會效益

　　1)安全系數(shù)大幅度提高。避免了棚卡拉桿由車床加工造成的不可避免的鐵屑飛迸等不安全因素。

　　2)生產(chǎn)效率大幅度提高。車床加工，平均每人每天加工60條，而滾絲機加工，平均每人每天可達400條。

　　3)操作難度大幅度降低，易學(xué)易會。車床工藝流程繁瑣，而滾絲機工藝流程簡單、明了，易操作。

　　4)滿足需求能力大幅度提高。車床加工每月至少需2人專門從事制作棚卡拉桿才能滿足需求;而滾絲機加工只需1個人，不到半個月時間就可完成月度生產(chǎn)作業(yè)計劃任務(wù)。

　　5)員工勞動強度大幅度降低。車床加工頻繁裝夾、換刀、測量，員工易疲勞;而滾絲機加工只需安裝、滾絲、拆卸，各工序銜接流暢，可輕松完成。

　　4.2 經(jīng)濟效益

　　按平均每月需加工棚卡拉桿3000條計，采用普通車床加工每工60條，采用滾絲機加工每工完成400條，則每月可節(jié)約工時:3 000÷60-3 000÷400 =42.5個工，按每工150元計，則平均每年可節(jié)約資金:42.5×150×12=76 500元。

　　5 結(jié)語

　　合理有效地對滾絲機進行技術(shù)改造，不僅實現(xiàn)了其對棚卡拉桿的加工制作，滿足了井下大數(shù)量使用棚卡拉桿的需求，而且無形中有效擴大了滾絲機的加工范圍，充分發(fā)揮了設(shè)備的使用效能，避免了設(shè)備的重復(fù)外購，此項技術(shù)改造取得了很好的效益。

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