截割头体加工工艺研究

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0引言

截割头体作为掘进机上的关键零件，质量要求高，加工工艺复杂，制造难度大，其性能直接影响零件的使用寿命，文章对加工过程中的难点进行分析，制定合理的加工工艺过程，保证产品的质量要求。

1图纸要求及分析

从上图1中可以看出截割头体为锥形体，所有表面需要加工，图示简图上截割头体最主要的加工难度是空间角度孔（其中15个为注水孔）及其相应的平面，最后每个空间孔处焊上截齿座，内腔的水穿过空间角度孔从截齿座喷出，实现其功能。

加工难点有：（a）整个零件由多个单零件焊接装配构成；（b）复杂的空间角度孔，部分数据如表1；（c）加工和装夹不容易实现。一般的加工设备不能满足空间角度孔的加工要求，需要用到五轴联动机床，但是设备成本较高，通常企业不具备，想要解决空间角度孔的加工，选择现有三轴联动卧室镗铣床加工中心（TOS），并且设计相应的工装来实现孔系的加工。

2加工工艺

此零件主要工艺路线如下：毛坯铸造，调质，车加工1，焊接1，孔系加工，焊接2，车加工2（图2），（1）毛坯铸造。（2）调质处理，关键铸钢件需进行热处理。（3）车加工1，选用立式或者卧式车床，用夹具在小端面使得零件固定，先加工大端面内孔及外表面，然后调转加工小端外表面和工艺中心孔，及Z向尺寸也可以在此工序划出对应基准，用于后续加工工序工艺参考。（4）焊接1，在截割头内部焊接内花键套（组焊件）。（5）孔系加工，除了普通孔系的加工，此处还涉及到空间角度孔的加工，有圆周角θ，倾角β，需要选用三轴联动卧室镗铣床加工中心，通过工作台的转动，并且配合工装的设计，分别实现倾角β角度，圆周角θ之间的匹配关系。（6）焊接2，导料料板、截齿座按照加工的孔系逐个焊接上去。（7）车加工2，由于多次的焊接，零件会存在一定的变形，此车加工工序作为最后的精车工序，消除焊接带来的应力变形。

3总结

针对该零件选用上述工艺加工，结合现有机床设备，设计相应加工工装，合理安排制造资源，满足产品质量要求的同时，也节约了生产成本，为后续相似产品的系列化生产提供了相关经验。

作者：吴冬 舒煌威 刘培林 董婷 单位：南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司