雞西煤礦機(jī)械有限公司(黑龍江 158100)何燕成 陳長(zhǎng)忠 蔣 理
哈爾濱中能自動(dòng)化有限公司(黑龍江 150090)何巖松 孫麗華
近年來(lái),隨著采煤機(jī)向著大功率和薄煤層兩極分化、新型新品的增加,以及零件復(fù)雜程度的加大,數(shù)控加工以其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)越來(lái)越受到各個(gè)煤機(jī)企業(yè)的關(guān)注,并成為煤機(jī)制造企業(yè)贏(yíng)得市場(chǎng)的決定因素之一。然而仍存在數(shù)控加工效率偏低,制造能力不足的現(xiàn)象,提高數(shù)控機(jī)床的利用率和加工效率已是勢(shì)在必行。
數(shù)控機(jī)床具有生產(chǎn)效率和加工自動(dòng)化程度高,零件的加工精度和產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性好,能完成許多普通機(jī)床難以加工或根本無(wú)法加工的復(fù)雜型面加工,幾乎不要專(zhuān)用的工裝夾具,提高經(jīng)濟(jì)效益和大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。因此研究探討通過(guò)數(shù)控加工技術(shù)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力,提高可持續(xù)發(fā)展能力具有現(xiàn)實(shí)意義。
在生產(chǎn)實(shí)踐中,數(shù)控機(jī)床的加工效率在很大程度上取決于切削時(shí)間占數(shù)控機(jī)床工作時(shí)間的比例,這個(gè)比值越大,生產(chǎn)效率越高。煤機(jī)企業(yè)須因地制宜,在自身?xiàng)l件的基礎(chǔ)上,制定出切實(shí)可行的機(jī)械加工工藝,以便更快、更好地提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)企業(yè)快速發(fā)展。
(1)美國(guó)加工中心TC30:之前,美國(guó)加工中心主要負(fù)責(zé)加工行星架鏜孔工序,由于數(shù)控立式中心逐步承接了所有行星架鏜孔加工,此后,美國(guó)加工中心不再加工行星架。為了充分發(fā)揮美國(guó)加工中心機(jī)床的功能,提高機(jī)床利用率,工藝部門(mén)從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了分析:
機(jī)床操作者:技師,從事多年數(shù)控機(jī)床加工,能熟練的操作機(jī)床,具備獨(dú)立編制復(fù)雜數(shù)控程序的能力,對(duì)數(shù)控刀具具有很深的研究,具備完成鏜序、銑序、鉆序的能力。
機(jī)器:機(jī)床為美國(guó)制造,數(shù)控機(jī)床,服役多年,機(jī)床精度完好,主軸直徑100mm,主軸不能自由伸縮,具有扭矩保護(hù)功能,分度平臺(tái)尺寸為1800mm×1350mm,工作行程X軸2500mm,Y軸1000mm,Z軸1000mm,機(jī)床無(wú)花盤(pán)。
物料:物料太小時(shí),由于機(jī)床的小時(shí)開(kāi)機(jī)費(fèi)用高,在此機(jī)床加工,經(jīng)濟(jì)效益不合算;物料太大時(shí),由于此機(jī)床的工作行程受限,且主軸不能伸縮,工件需串活加工或靠刀具的長(zhǎng)度代替主軸的伸長(zhǎng),加工的孔同軸度不好,考慮到以上因素,結(jié)合采煤機(jī)工件特點(diǎn),認(rèn)為此機(jī)床加工行走殼(或行走蓋)比較合適。
方法:此機(jī)床的圓弧插銑能力較為突出,適于用圓弧插補(bǔ)的加工方法代替半精鏜加工。
環(huán)境:圓弧插補(bǔ)時(shí)要用到長(zhǎng)刃銑刀(或玉米銑刀),如用廠(chǎng)內(nèi)自制銑刀由于刃長(zhǎng)較短,加工效率大大折扣,另外用長(zhǎng)刃銑刀圓補(bǔ)銑,可減少半精鏜刀數(shù)量(半精鏜刀是直線(xiàn)插補(bǔ),一個(gè)尺寸的孔要對(duì)一次刀,最好一個(gè)尺寸 的孔準(zhǔn)備一把刀),所以要讓機(jī)床圓弧插補(bǔ)加工,刀具要配備充足。
(2)工藝部門(mén)會(huì)同數(shù)控車(chē)間就實(shí)際問(wèn)題的制訂工藝改進(jìn)措施:①將部分行走殼體、行走蓋調(diào)至美國(guó)加工中心,在具體加工中出現(xiàn)的問(wèn)題:主軸不能伸出,僅能加工厚度小于300mm工件;機(jī)床無(wú)花盤(pán),無(wú)法精加工除外圓以外的部位;圓弧插補(bǔ)銑效率高,要用到長(zhǎng)刃刀具,但長(zhǎng)刃刀具不全、精鏜孔刀具不全;拉釘少,換刀時(shí)還要用上一把刀的拉釘,影響效率;機(jī)床上有冷卻液,將部分頂窩工序變?yōu)殂@底孔加工。②根據(jù)出現(xiàn)的問(wèn)題為機(jī)床配置刀具表(見(jiàn)附表)。③修改工藝。④機(jī)床加工工件切換。
機(jī)床配置刀具表
(3)數(shù)控銑床:如何發(fā)揮數(shù) 控銑床的功能,提高機(jī)床利用率和加工效率,仍從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行分析。
人:數(shù)控機(jī)床,系統(tǒng)為FUNUC、SI MENTS,機(jī)床操作者都具備多年銑床工作經(jīng)驗(yàn),具備獨(dú)立編制數(shù)控程序的能力,對(duì)數(shù)控刀具具有很深的研究,具備完成銑序、鉆序的能力。
機(jī)器:機(jī)床分別為華東數(shù)控、濟(jì)南二機(jī)床制造,機(jī)床精度好,機(jī)床寬度1400mm×1600mm,主軸不能自由伸縮,滑忱可伸縮,機(jī)床剛度比普通銑床弱,機(jī)床安裝φ100mm刀具后,吃刀深度2.5~3.5mm;安裝φ60mm刀具時(shí),吃刀深度3~4mm,在同樣的切削條件,是普通銑床吃刀深度的1/2~1/3。
物料:考慮機(jī)床剛性及數(shù)控特點(diǎn),不適合鑄件毛料的粗加工,比較適宜板料加工以及復(fù)雜工件的加工,故而比較適合電控箱的銑面、箱口的加工以及螺紋孔頂窩、鉆底孔加工、水道底板的水槽加工,以及牽引殼體箱口加工。
方法:面銑加工、方肩銑、槽銑為其主要加工型式。
環(huán)境:電控箱大面以及箱口的加工現(xiàn)主要由兩臺(tái)北京龍門(mén)銑床加工,且北京龍門(mén)銑加工效率高,操作者水平高,大批量的改為數(shù)控銑床加工,意義不大。可將批量較大、殼體較小的電控箱或者牽引殼體的箱口切換成數(shù)控加工。
(4)工藝部門(mén)會(huì)同數(shù)控車(chē)間就實(shí)際問(wèn)題的制訂工藝改進(jìn)措施:①將部分電控箱調(diào)至數(shù)控銑床,加工大面、箱口、螺紋底孔,在具體加工中出現(xiàn)的問(wèn)題,包括電控箱銑大面時(shí)不劃線(xiàn),則在銑削時(shí)很難照顧到各個(gè)表面的變形,有時(shí)加工量不夠。銑箱口時(shí)亦如此,所以保留劃線(xiàn)工序;在數(shù)控銑床套M12扣,效果很差,不適合套扣,僅適合鉆底孔;機(jī)床剛性較普通銑床弱,故而不適合大切深,僅適合小切深3.5~4mm。②修改工藝。③機(jī)床加工工件切換。
現(xiàn)如今,已將圓弧插補(bǔ)銑止口、數(shù)控編程螺紋孔頂窩、數(shù)控銑斜面、復(fù)雜型面及型槽、數(shù)控加工銑方窗、數(shù)控鏜孔等應(yīng)用于殼體加工中,數(shù)控加工能力得到極大提升。