滚丝机可加工设计

针对Z28-40型滚丝机允许加工工件长度范围小、不能满足矿井生产需要问题，对滚丝机的装夹系统进行了技术改造。实践证明:通过加装夹具，扩大了滚丝机的长度加工范围，极大满足了矿井巷道支护材料的加工需求，解决了生产棚卡拉杆的制约瓶颈，提高了加工系数，取得了显著的经济、社会和环境效益。

1 问题提出

  五阳煤矿机修厂2011年引进了一台Z28-40型滚丝机。该滚丝机可加工长度小于400mm的短螺丝，对于长度为M16mm×720mm(1 020mm、1 220mm)的棚卡拉杆，就会出现严重的甩弯现象，危及操作人员人身。因此，对现有的滚丝机进行了技术改造。

  2 滚丝机技术改造

  滚丝机的工作原理:通过两个带有螺纹的滚轮的相对转动，对输入其间的毛坯料进行滚压，从而实现一次性螺纹的成型加工。由此可见，毛坯在滚轮间受到足够的滚压力，如果毛坯过长，尾部会在滚压力的作用下剧烈摆动，进而造成毛坯尾部弯曲。毛坯越长，甩弯角度越大，尾部弯曲越严重，同时给操作人员造成伤害。

  基于上述情况，设计了专用支撑夹具，用于支撑、限制毛坯在滚压力作用下的活动范围，避免毛坯在加工过程中对操作人员造成的伤害，从而实现长螺丝的加工。

  2.1 夹具与滚丝机的连接方式

  滚丝机工作平台上有两条固定螺丝，利用这两条固定螺丝，将夹具与滚丝机机体连接，使夹具与滚丝机成为一体。图1为滚丝机与夹具连接部位示意。

  2.2 夹具的主要部件及技术要求

  1)轴承组(见图2):夹具的轴承组由轴承座、挡盖和轴承三部分组成。轴承选择309滚珠轴承，轴承组的轴心与滚丝机滚轮轴心之间的偏差A精度为0～0.3mm。

2.3 滚丝机加工棚卡拉杆工艺流程

  ①圆钢下料及转工序:圆钢由剪冲机下料，再转至车工。②加工螺纹:由操作人员将毛坯料通过夹具送入滚丝机滚轮，进行螺纹的一次性加工，并进行检测。③转工序及弯角度:将半成品转至铁工车间，进行角度的一次成型性弯曲。④检测并入库:对加工的成品进行各项技术指标的测量，并将产品入库。

  3 改造后的效果检测

  改造后的滚丝机的实物如图5。对改造后的滚丝机各项技术指标进行测试。以加工M16mm× 1 020mm棚卡拉杆为例，通过精细测量得出下列结论:

  1)夹具的轴承座轴心与滚丝机滚轮轴心之间精度为0.15mm;

  2)夹具的底座与地面接触牢靠、稳定，底座没有出现摆动;

  3)夹具的轴承座沿水平方向前后自由调整，加工工件长度可达2 000mm;

  4)夹具的支架沿垂直水平方向可上下调整，实现粗调和微调，效果良好。

4 滚丝机技术改造取得的成效

  4.1 社会效益

  1)系数大幅度提高。避免了棚卡拉杆由车床加工造成的不可避免的铁屑飞迸等不因素。

  2)生产效率大幅度提高。车床加工，平均每人每天加工60条，而滚丝机加工，平均每人每天可达400条。

  3)操作难度大幅度降低，易学易会。车床工艺流程繁琐，而滚丝机工艺流程简单、明了，易操作。

  4)满足需求能力大幅度提高。车床加工每月至少需2人专门从事制作棚卡拉杆才能满足需求;而滚丝机加工只需1个人，不到半个月时间就可完成月度生产作业计划任务。

  5)员工劳动强度大幅度降低。车床加工频繁装夹、换刀、测量，员工易疲劳;而滚丝机加工只需安装、滚丝、拆卸，各工序衔接流畅，可轻松完成。

  4.2 经济效益

  按平均每月需加工棚卡拉杆3000条计，采用普通车床加工每工60条，采用滚丝机加工每工完成400条，则每月可节约工时:3 000÷60-3 000÷400 =42.5个工，按每工150元计，则平均每年可节约资金:42.5×150×12=76 500元。

  5 结语

  合理有效地对滚丝机进行技术改造，不仅实现了其对棚卡拉杆的加工制作，满足了井下大数量使用棚卡拉杆的需求，而且无形中有效扩大了滚丝机的加工范围，充分发挥了设备的使用效能，避免了设备的重复外购，此项技术改造取得了很好的效益。