雞西煤礦機(jī)械有限公司(黑龍江 158100)何燕成 陳長忠 蔣 理
哈爾濱中能自動化有限公司(黑龍江 150090)何巖松 孫麗華
近年來,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)勢已經(jīng)越來越受到各個煤機(jī)企業(yè)的關(guān)注,并成為煤機(jī)制造企業(yè)贏得市場的決定因素之一。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在必行。
數(shù)控機(jī)床具有生產(chǎn)效率和加工自動化程度高,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法加工的復(fù)雜型面加工,幾乎不要專用的工裝夾具,提高經(jīng)濟(jì)效益和大大減輕工人的勞動強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。因此研究探討通過數(shù)控加工技術(shù)的綜合競爭力,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間占數(shù)控機(jī)床工作時間的比例,這個比值越大,生產(chǎn)效率越高。煤機(jī)企業(yè)須因地制宜,在自身條件的基礎(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)的市場競爭力,推動企業(yè)快速發(fā)展。
(1)美國加工中心TC30:之前,美國加工中心主要負(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,美國加工中心不再加工行星架。為了充分發(fā)揮美國加工中心機(jī)床的功能,提高機(jī)床利用率,工藝部門從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個方面對其進(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,分度平臺尺寸為1800mm×1350mm,工作行程X軸2500mm,Y軸1000mm,Z軸1000mm,機(jī)床無花盤。
物料:物料太小時,由于機(jī)床的小時開機(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,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度代替主軸的伸長,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)時要用到長刃銑刀(或玉米銑刀),如用廠內(nèi)自制銑刀由于刃長較短,加工效率大大折扣,另外用長刃銑刀圓補(bǔ)銑,可減少半精鏜刀數(shù)量(半精鏜刀是直線插補(bǔ),一個尺寸的孔要對一次刀,最好一個尺寸 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)工藝部門會同數(shù)控車間就實(shí)際問題的制訂工藝改進(jìn)措施:①將部分行走殼體、行走蓋調(diào)至美國加工中心,在具體加工中出現(xiàn)的問題:主軸不能伸出,僅能加工厚度小于300mm工件;機(jī)床無花盤,無法精加工除外圓以外的部位;圓弧插補(bǔ)銑效率高,要用到長刃刀具,但長刃刀具不全、精鏜孔刀具不全;拉釘少,換刀時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)的問題為機(jī)床配置刀具表(見附表)。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)五個方面對其進(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,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)主要由兩臺北京龍門銑床加工,且北京龍門銑加工效率高,操作者水平高,大批量的改為數(shù)控銑床加工,意義不大??蓪⑴枯^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)工藝部門會同數(shù)控車間就實(shí)際問題的制訂工藝改進(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)的問題,包括電控箱銑大面時不劃線,則在銑削時很難照顧到各個表面的變形,有時加工量不夠。銑箱口時亦如此,所以保留劃線工序;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。