吴彦平
韶关市韶瑞重工有限公司 广东韶关 512000
摘要：破碎刀齿的加工工艺技术水平及其质量，是保证矿用破碎机正常运行的重要前提。但是，在目前破碎机刀齿加工工艺中仍存在许多问题，亟待设计人员加以优化、改进。为此，本文通过对破碎刀齿原加工工艺、安装使用存在的问题进行分析，提出了破碎机刀齿加工工艺的优化方案并加以阐述。
关键词：破碎机；刀齿；加工工艺；优化
引言
矿用破碎机是用于煤矿井下开采机械的设备，具有破碎比大、产品粒度均匀等特点，但由于使用条件的限制，因此对其制造质量要求极其严格。而破碎机刀齿是安装在破碎机锤头上的一种零件，主要用来对大的煤块、矸石进行破碎处理的，其质量的优劣影响着矿方企业的正常生产。鉴于此，本文对破碎刀齿在安装、使用中存在的问题进行分析，并对破碎刀齿原加工工艺进行优化改进，在保证产品质量的同时，提高生产效率，满足客户需求。
1.原破碎刀齿加工工艺分析
破碎机通常工作于露天或井下,破碎物料成分复杂,工作环境恶劣容易出现故障。为提高破碎机整体质量及使用寿命，通过对原加工工艺、安装使用存在的问题进行分析，提出优化破碎机刀齿内螺纹加工方法的可行的制造工艺(见图1和图2)。
螺旋刀破碎机有螺旋齿刀盘，刀盘有主轴带动，充分利用刀盘上的刀片进行细碎剪切大颗粒石块，而且新型螺旋刀破碎机刀盘和刀片都是用铸钢精制而成，非常耐用耐磨，更换成本也非常低。螺旋齿刀盘不需要更换，即使刀片因为长久使用造成磨损也无大碍，只要在原有的地方进行补刀就可以继续使用。现行的加工破碎刀齿内螺纹的工艺方法如图3所示。
图3 加工破碎刀齿内螺纹的工艺方法图
由图3可知，破碎刀齿在加工底孔、丝锥攻丝后调质处理，存在问题是调质后螺纹牙型存在一定的变形及氧化，导致配合的螺栓有时无法拧紧，影响刀齿防松效果，后经论证在热处理工序后，增加重新过扣工序，但影响加工效率[1]。优化工艺前加工的破碎刀齿螺纹见图4。
图4 优化工艺前加工的破碎刀齿螺纹
使用普通圆车在热处理后加工，存在普通丝锥攻扣困难，甚至断丝锥的情况，采用数控车床使用涂层刀具车螺纹，存在装夹困难、车螺纹不便于观察等不足[2]。
2.破碎刀齿工艺优化方案
刀齿与刀齿座用特制的紧固螺栓和固定座紧定，刀齿螺栓与固定座用防转垫片卡住，组装在破碎轴上，起击裂煤块的作用，破碎煤块时承受较大的冲击力，属于易损件。当磨损达到极限状况或已出现裂纹时，必须及时更换，否则将使刀齿座上安装刀齿的部分受损。通过对铣螺纹工艺及铣螺纹刀具的研究[3]，针对破碎刀齿内螺纹加工，我们提出了以下加工方案，见图5。
图5 加工方案图
根据上述方案，热处理前，螺纹部分只加工成螺纹底孔，热处理后，使用卧式数控机床，进行扩孔、铣螺纹加工。
(1) 刀具材料的选择，应选用硬度高，有一定韧性，热导率大，高温性能好的刀具材料。可选用复合陶瓷、涂层硬质合金和含TaC、NbC 的细晶粒或超细晶粒的硬质合金材料。刀具的前角应选用较小值，以增强刀具强度和散热面积; 同时必须保证切削刃锋利，前角又不宜过小。为减少后面的磨擦和磨损，减轻加工表面的加工硬化，刀具的后角宜选用较大值，但也不宜过大，以免降低切削刃的强度引起崩刃热后加工螺纹用刀具选择：见图6和图7。
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3.结论
综上所述，破碎刀齿加工工艺技术的优化措施，在一定程度上影响甚至决定了机械加工的质量和水平。由于破碎刀齿原加工工艺、安装使用中存在一定的问题，因此为提高刀齿零件加工质量，本文对破碎机刀齿工艺进行了相应的优化。通过优化，可达到了刀齿螺纹处无氧化皮、黑皮，螺纹无变形；螺纹与外圆的同轴度得到保证，且装夹方便，定位准确；加工效率提高了12%等目的。结果表明：经过工艺优化，不仅保证了破碎刀齿内螺纹的加工精度，而且也提高了破碎机整体质量及使用寿命，进而提升了客户满意度。
参考文献：
[1] 赵继红. 优化工艺提高大型矿用磨机齿轮加工效率[J]. 金属加工(冷加工), 2013(14):28-29.
[2] 王健. 双齿辊破碎机改进研究[J]. 煤矿机械, 2013, 34(8).
[3] 施健兵. 人字齿加工工艺研究[J]. 金属加工(冷加工), 2017(5):25-28.
论文作者:吴彦平
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/8
标签：加工论文; 螺纹论文; 破碎机论文; 加工工艺论文; 刀具论文; 工艺论文; 质量论文; 《防护工程》2018年第18期论文;